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フォトン・カウンティング機能を搭載した新しい組織分析型歯科用ＣＴの開発

开发具有光子计数功能的新型组织分析型牙科CT

基本信息

批准号：
20H03868
负责人：
飯久保正弘
金额：
$ 10.32万
依托单位：
Tohoku University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20H03868/
关键词：
歯科用CT フォトン・カウンティング歯科用ＣＴ

项目摘要

歯科用コーンビームCT（歯科用CT）は、Ｘ線不透過性の極めて高いインプラントや歯科材料が撮影範囲に含まれるため、アーチファクトの軽減と組織のＸ線吸収値の安定化（定量化）が課題である。近年、微弱なＸ線を感知する素子としてテルル化カドミウム（CdTe）半導体が注目されている。CdTe半導体は、Ｘ線を直接感知することができるため検出感度や画質の低下が少なく、光子（フォトン）をそのままカウントすることにより、物質の原子番号や電子密度によるエネルギースペクトルの変化を定量評価することが可能である。本研究は、CdTe半導体検出器を歯科用CTに搭載することで、歯科用CTに実用可能なフォトン・カウンティング機能を開発し、骨や歯のエックス線に対するモノクロマティック特性に依存した多元的分析が可能であり、かつアーチファクトの極めて少ない、高い濃度分解能、空間分解能を有した歯科用CT装置の実現化を目指すものである。2021年度は１）高電圧出力を可能とした管球およびライン型CdTe半導体検出器をプロトタイプの歯科用CT開発用冶具（以下、開発用冶具）に設置した。２）抜去歯に対し、CdTe半導体検出器によるフォトン・カウンティング機能を用いて、エナメル質と象牙質の実効原子番号及び電子密度の算出を可能とする計算式を検討し、そのカラー画像化を試みた。その結果、エナメル質と象牙質には明瞭な差が確認され、う蝕についても明瞭にカラ―表示が可能であった。３）フォトンカウンティングを用いて、下限値設定を行っての画像化を検討した。

Dental CT (Dental CT) is a subject of high X-ray opacity and stabilization (quantification) of X-ray absorption values in dental materials. In recent years, weak X-ray sensing elements have attracted much attention in the field of CdTe semiconductors. CdTe semiconductor is sensitive to X-rays and has low image quality. It is possible to quantitatively evaluate the atomic number and electron density of a substance. In this study, CdTe semiconductor detectors are used in dental CT to develop the application possibility and function of dental CT, and multi-dimensional analysis of the dependence of dental CT characteristics on bone and tooth lines is possible to develop the realization of dental CT devices with high concentration and spatial resolution energy. 2021 year 1) high voltage output possible to the tube and the semiconductor CdTe detector to the top of the dental CT development tools (below, development tools) to set up 2) For dental implants and CdTe semiconductor detectors, the functional integration function can be used to calculate the actual atomic number and electron density of enamel and ivory. The calculation formulas are discussed and the common image is tried. The result is that the quality of the ivory is clear and the difference is confirmed, and the corrosion is clear and the indication is possible. 3) The lower limit of the value of the parameter is set to the value of the parameter.