Development of a new method for non-invasive observation of elastic moduli inside living bodies

开发一种非侵入性观察活体内部弹性模量的新方法

• 批准号: 21K15837
• 负责人: 亀沢 知夏
• 金额: $ 2.83万
• 依托单位: High Energy Accelerator Research Organization
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K15837/
• 关键词: X線イメージング; エラストグラフィ; X線エラストグラフィ; 放射光; 実験室X線; 放射光X線; X線; イメージング

本研究は、3次元空間での高精度X線エラストグラフィを実現し、実用的な臨床用システム開発に向けた知見を得ることを目的としている。エラストグラフィはMRやUSで臨床の現場で用いられており、内部の弾性率を非侵襲的に画像化できる技術である。一方、X線イメージングはMRやUSとは異なる空間分解能と侵入深さを持つ利点がありながら、X線エラストグラフィはほとんど前例がない。本研究では高空間分解能で3次元的に硬さ画像（弾性率画像）を得るために、エラストグラフィをX線イメージングを用いて行う手法の基礎的知見を獲得し、臨床医学と基礎医学の両方へ貢献することを目的とする。本課題では、3次元X線エラストグラフィ用アルゴリズムの開発と実験手法の開発の両方から研究を推進する。【現在までの状況】2021年度までに、放射光実験により得られたX線CT画像から3D-3D位置合わせを用いて開発したX線エラストグラフィ用アルゴリズムにより解析し、ずり弾性波が3次元的に伝播している様子を得ることができた。2022年度は2021年度までに実験手法の開発と解析を進めてきた、放射光X線及び実験室X線による3次元X線エラストグラフィのデータ解析手法の開発及び論文執筆の準備を行った。データ解析について、内部のずり弾性波の伝播の様子を3次元的に詳細な解析を行い、X線エラストグラフィではなければ得ることのできない解析手法の可能性を見出した。新しい弾性率再構成方法として将来の発展の可能性がある。【成果報告】X線エラストグラフィの実施状況について、国内会議にて3回報告を実施し、第123会日本医学物理学会においてはICRPT Outstanding presentation award を受賞した。また、放射光を用いたエラストグラフィに関する基礎的研究に関する評価実験結果について、国内会議にて報告を実施した。

は this study, three dimensional space で の high-precision X-ray エ ラ ス ト グ ラ フ ィ を be し, now be な clinical use シ ス テ ム open 発 に to け た knowledge を must る こ と を purpose と し て い る. エ ラ ス ト グ ラ フ ィ は MR や US で clinical の site で い ら れ て お り, internal の 弾 sex rate を に portrait of noninvasive で き る technology で あ る. One party, X-ray イ メ ー ジ ン グ は MR や US と は different な る space decomposition can attack deep さ と を hold つ tartness が あ り な が ら, X-ray エ ラ ス ト グ ラ フ ィ は ほ と ん ど precedent が な い. This study で は high spatial decomposition can で 3rd dimensional に hard さ portrait portraits (弾 rate) を る た め に, エ ラ ス ト グ ラ フ ィ を X-ray イ メ ー ジ ン グ を with い て line う technique の foundation knowledge を get し と の preclinical medicine, clinical medicine that struck party へ contribution す る こ と を purpose と す る. This topic で は, 3 dimensional X-ray エ ラ ス ト グ ラ フ ィ with ア ル ゴ リ ズ ム の open 発 と be 験 gimmick の open 発 の struck party か ら research を propulsion す る. Nowadays ま で の condition 】 2021 ま で に, radiation light be 験 に よ り have ら れ た X-ray CT picture か ら 3 d - 3 d location わ せ を with い て open 発 し た X-ray エ ラ ス ト グ ラ フ ィ with ア ル ゴ リ ズ ム に よ り analytical し, ず り 弾 sex wave が 3rd dimensional に 伝 sowing し て い る others child を must る こ と が で き た. 2022 annual は 2021 ま で に be 験 gimmick の open 発 と parsing を into め て き た, X-ray radiation light and び be 験 room X-ray に よ る 3 dimensional X-ray エ ラ ス ト グ ラ フ ィ の デ ー タ parsing technique の 発 and open び paper penned の preparation line を っ た. デ ー タ parsing に つ い て, internal の ず り 弾 sex wave の 伝 sowing の others child を 3rd dimensional に detailed analytical を い, X-ray エ な ラ ス ト グ ラ フ ィ で は な け れ ば have る こ と の で き な い parsing technique の を likely see a し た. The new method for reconstructing the elasticity ratio of と て the possibility of future development of て がある. 【 results 】 X-ray エ ラ ス ト グ ラ フ ィ の be applied condition に つ い て, domestic conference に て 3 back to report を し, 123 will be applied Japanese medical institute of physics に お い て は ICRPT Outstanding presentation award を who し た. ま た, ray を い た エ ラ ス ト グ ラ フ ィ に masato す る based research に masato す る review 価 be 験 results に つ い て, domestic conference に を て report be applied し た.

项目成果

白色放射光と非対称結晶１枚による 大視野X線イメージング

使用白色同步加速器辐射和单个不对称晶体的大视场 X 射线成像

• 发表时间: 2022
• 作者: 亀沢知夏;兵藤一行;松下昌之助
• 通讯作者: 松下昌之助

Development of dynamic x-ray elastography using laboratory x-ray source and synchrotron radiation for soft tissues and soft materials

使用实验室 X 射线源和同步加速器辐射开发软组织和软材料动态 X 射线弹性成像

• 发表时间: 2022
• 作者: Chika Kamezawa;Kazuyuki Hyodo;Wataru Yashiro
• 通讯作者: Wataru Yashiro

Comparison between vertical and horizontal spatial resolution for x-ray imaging using the world’s only vertically polarized synchrotron radiation at BL-14C, Photon Factory

使用光子工厂 BL-14C 上世界上唯一的垂直偏振同步加速器辐射进行 X 射线成像的垂直和水平空间分辨率比较

• 发表时间: 2022
• 作者: Chika Kamezawa;Kazuyuki Hyodo
• 通讯作者: Kazuyuki Hyodo

弾性率を画像化する3次元動的X線エラストグラフィの基礎的検討

三维动态X射线弹性成像弹性模量成像基础研究

• 发表时间: 2022
• 作者: 亀沢知夏;梁暁宇;米山明男;兵藤一行;矢代航
• 通讯作者: 矢代航

内部の弾性率を可視化する3次元動的X線エラストグラフィの試み

三维动态X射线弹性成像可视化内弹性模量的尝试

• 发表时间: 2022
• 作者: 亀沢知夏;梁暁宇;米山明男;兵藤一行;矢代航
• 通讯作者: 矢代航