次世代X線コンピュータ断層撮影装置における高精度な画像構築のための物理的評価

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【研究目的】本研究は、近年開化された二種類の強度(低・高エネルギー)のX線を同時に発生させながら回転撮影が可能なDual-SourceCTを研究対象とした高精度な画像構築のための物理的評価を研究期間内に実施した。また、がんに対する放射線治療を実施する際に必要となる病巣や人体の解剖学的なCT画像から放射線の集中や減弱の現象をシミュレーションする放射線治療計画への利用に向けての考察を加えた。【研究方法】DSCT装置は, SOMATOM Definition Flash (Siemens社製)を用いた. 方法の概要は、まず、体内臓器や組織と同等な物理密度で構成される16種類の物質ロットが装填された模型の撮影を行い、10keV間隔での40keVから140keVの範囲における仮想的なCT画像(以下、仮想単色CT画像)を再構成し、CT値測定を実施した。次に、DSCT装置による仮想単色CT画像のX線エネルギーの値および模型内の物質組成の比率をモンテカルロシミュレーションによって理論値を算出した。最後に、測定値と理論値の比較から誤差率および画像構築精度を求め, 人体の各組織をどの程度正確に撮影可能かの評価を実施した。【研究成果】仮想単色CT画像のCT値は、70keV以上の仮想単色CT画像の場合、高精度に人体の情報を画像化している可能性が高く、放射線治療計画で使用する場合の一つの使用条件の指標になると考察した。今後は、放射線治療計画装置へ画像転送を行い、実際に治療用のX線エネルギーを使用した人体中における放射線の分布状況に関する追加検討が必要になる。また、本研究手法は、DSCT装置のような次世代CTに対する機器の精度管理の基礎として提示できる可能性がある。