Fundamental study on improvement of micro-angiography system using synchrotron radiation

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本研究は、放射光単色Ｘ線による微小血管造影検査において対象臓器・対象疾患に関する高精度の評価を実施するため、より最適なＸ線光学素子に関する知見を得ることが目的である。今年度は、昨年度に引き続いて、最新のＸ線検出器を用いた放射光微小血管造影システムに関してＸ線画像の空間分解能、濃度分解能などに関する物理的評価実験および特定疾患の医学的評価に関する知見を得るために小動物を用いた実験を実施して、腎臓血管系、心臓血管系、肺血管系の評価方法に関してそれぞれの評価目的に必要な物理的特性と医学的観点からの手順について更なる新しい知見を獲得することができた。さらに、それらの実験的評価に基づいて従来から利用してきたＸ線光学系とは異なるＸ線光学系の利用に関する検討を実施した。微小血管造影検査では対象臓器・対象疾患の動的評価が重要であり、1枚の画像を短時間で取得する必要があって対象の評価に最適なS/Nを持つＸ線画像を得るためには適切なＸ線光子数が必要である。そのため、放射光単色Ｘ線の積分反射強度を更に増強するために１枚のシリコン結晶のみを用いる方法を具体的に検討した。血管造影剤（ヨウ素が主成分）によるX線吸収が大きいヨウ素のＫ吸収端上側のエネルギー（33.3 keV）の単色Ｘ線を得るために従来から既存の放射光ビームラインに設置されている二結晶分光器を利用してきた。二結晶分光器はＸ線エネルギーを変えても同じ位置に単色Ｘ線を出射させるために2枚のシリコン結晶を用いて単色Ｘ線を得ている。今回、シリコン結晶１枚の（111）面の非対称反射を利用することで、非対称反射によって作成された大きなＸ線照射面により小動物の腎臓などの左右臓器を同時１枚のＸ線画像で高空間分解能にて評価できること、画像上で従来と同等以上の単色Ｘ線強度を得ることができることを実証できた。今後、更に実用的な評価を実施する予定である。