放射光を用いたヨウ素K吸収端エネルギ-差分法による血管造影法の開発

1989 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 62870043
• Research Institution: University of Tsukuba
• Principal Investigator: 秋貞 雅祥 筑波大学, 臨床医学系・放射線, 教授 (90110494)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 阿武 泉 筑波大学, 臨床医学系, 講師 (50138707) ; 杉下 靖郎 筑波大学, 臨床医学系, 助教授 (90010131) ; 兵藤 一行 高エネルギー研, 放射光実験施設, 助手 (60201729) ; 安藤 正海 高エネルギー研, 放射光実験施設, 教授 (30013501) ; 長谷川 伸 電気通信大学, 電子工学, 教授 (60017308)
• Keywords: 放射光 / 冠動脈造影 / K吸収端エネルギ-差分 / アンジオグラフィ

Research Abstract

放射光を用いた静脈注入による冠動脈造影に関する基礎的研究を、トリスタンの入射加速器であるAccumulation ring(AR)を用いて行ってきた。本システムを可能ならしめるための技術的な要点として以下の項目が上げられる。
1.X線発生装置としての加速器および挿入光源
2.K吸収端エネルギ-差分を施行するための高速エネルギ-切り換え
3.X線ビ-ムの拡大
4.高速画像収集装置
5.画像処理
現時点では、動物実験の結果からして発生X線量が人で冠動脈造影を行うには不十分である。そのため、医学専用の高輝度X線発生捜入光源の開発を行わなければならないという課題が残っている。高速エネルギ-切り換えは、シリコン結晶面上の非対称反射を利用して行う。この時、高速で結晶を振動させなければならず小さな結晶では問題とならないが、大結晶では結晶辺縁での力学的モ-メントによる歪が問題となる。可動部の無いエネルギ-切り換え手法の開発研究が必要である。X線ビ-ムの拡大は、幾何学的なビ-ムの拡大とシリコン結晶画上の非対称反射により可能となった。高速画像収集については、2msecで1枚の画像を収集できるテレビ系がほぼ完成した。また、最小濃度差法により低コントラスト画像から冠動脈を注出する画像処理技術を開発した。以上の各項目に関する研究により犬程度の大きさの被写体での実験的な研究開発は、ほぼ完成の域に到達した。しかし、人で検査を行うには項目1、2に関する一段の研究開発が必要である。

Research Products

• [Publications] Akisada M.et al.: "K-edge subtraction angiography using synchrotron radiation" Japanese J.of Medical Imaging and Information Sciences. (1990)
• [Publications] Fukagawa H.et al.: "Real time K-edge subtraction X-ray imaging" Review of Scientific Instruments. 60(7). 2268-2271 (1989)
• [Publications] Nishimura K.et al.: "High-speed image-acquisition system for energy subtraction angiography" Review of Scientific Instruments. 60(7). 2260-2263 (1989)
• [Publications] Suwa A.et al.: "X-ray K-edge subtraction television system" Japanese J.Applied Physics. 27(10). 1989-1996 (1988)
• [Publications] Akisada M.et al.: "An attempt at coronary angiography with a large size monochromatic SR beam" Nuclear Instruments and Methods in Physics Research. A246. 713-718 (1986)
• [Publications] Takeda T.et al.: "High speed iodine K-edge subtraction angiography A preliminary experiment with Rats" Medical Imaging Technology. 6(4). 400-406 (1988)
• [Publications] 監修:高良和武: "シンクロトロン放射利用技術" サイエンス・フォーラム, 417 (1989)