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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

下一代X射线计算机断层扫描设备高精度图像构建的物理评估

基本信息

批准号：
25930004
负责人：
青山英樹
金额：
$ 0.38万
依托单位：
Okayama University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Scientists
财政年份：
2013
资助国家：
日本
起止时间：
2013-04-01 至 2014-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-25930004/
关键词：
Dual-Source CT 装置 CT値精度評価機器精度管理

项目摘要

【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。

[Objective] In this study, two types of X-ray images (low intensity and high intensity) were developed simultaneously, and the results were analyzed by Dual-Source CT. It is necessary to carry out radiation therapy for diseases, CT images of human anatomy, concentration and attenuation of radiation, and to investigate the utilization of radiation therapy programs. DSCT device, SOMATOM Definition Flash (manufactured by Siemens). Method Summary: In vivo, the same physical density of organs and tissues was used to construct and measure CT values of 16 kinds of substances loaded into the model. The imaging parameters were measured at intervals of 10 keV, 40 keV and 140keV. For the second time, the X-ray production value of the desired color CT image and the ratio of the material composition in the model are calculated according to the theoretical value. Finally, the measurement value and theoretical value comparison, error rate and image construction accuracy are calculated, and the accuracy of each tissue of the human body is evaluated. [Results] CT values of single-color CT images are higher than those of single-color CT images with 70keV or more, and the possibility of imaging human body information with high accuracy is high. Indicators of use conditions in cases of radiation therapy planning are examined. In the future, it is necessary to conduct additional research on the distribution of radiation in the human body during the implementation of radiation therapy planning equipment and the use of X-ray radiation for actual therapy. Therefore, this study suggests that the accuracy management of DSCT equipment for the next generation CT is possible.