高エネルギー放射線イメージングデバイスによるエネルギー弁別型X線CT

多くの物質を透過するX線を用いたイメージングはX線透過画像からX線CTまで、医療から工業、セキュリティーなど大変幅広い分野で活用されている。しかし、ごく一部を除いてはX線という高エネルギー電磁波の量の情報のみを用いており、波長、すなわちエネルギーの情報を無視したいわゆる白黒の像であった。本研究ではこのエネルギーの違いを弁別して画像化が可能なフォトンカウンティング型CdTe放射線イメージングデバイスを検出デバイスとして活用し、材質によって異なるX線吸収波長の違いを従来のX線CTに加えて検出し、材質の違いを検出したCT画像再構成を可能とした。本研究では、プラスチック、金属、(重金属含有の)セラミックスといった比較的違いを検出しやすい材料に加え、金、銅、モリブデンといった同じ金属内においても弁別を可能とした。また、イメージングデバイスである特長を生かし、マルチスライス撮像を試み三次元表示も行った。特に近年関心の高まっているセキュリティー応用に関し(本研究に関連して、国土交通省から同省主催の国際交通セキュリティー大臣会合での展示に招聘)、材料弁別CTおよび透過像撮像システムに対して高い関心をいただいた。本研究成果のみからではないものの、米国では材料識別のできる透過像撮像装置に対して、テロ対策に対して大規模な国家プロジェクトが進められようとしている。ただし、理論的には2波長用いれば可能となる、CT像における密度と原子番号の分離についてはまだ実験研究中であり、今後進めていきたい。

多くの物質を透過するX線を用いたイメージングはX線透過画像からX線CTまで、医療から工業、セキュリティーなど大変幅広い分野で活用されている。しかし、ごく一部を除いてはX線という高エネルギー電磁波の量の情報のみを用いており、波長、すなわちエネルギーの情報を無視したいわゆる白黒の像であった。本研究ではこのエネルギーの違いを弁別して画像化が可能なフォトンカウンティング型CdTe放射線イメージングデバイスを検出デバイスとして活用し、材質によって異なるX線吸収波長の違いを従来のX線CTに加えて検出し、材質の違いを検出したCT画像再構成を可能とした。本研究では、プラスチック、金属、(重金属含有の)セラミックスといった比較的違いを検出しやすい材料に加え、金、銅、モリブデンといった同じ金属内においても弁別を可能とした。また、イメージングデバイスである特長を生かし、マルチスライス撮像を試み三次元表示も行った。特に近年関心の高まっているセキュリティー応用に関し(本研究に関連して、国土交通省から同省主催の国際交通セキュリティー大臣会合での展示に招聘)、材料弁別CTおよび透過像撮像システムに対して高い関心をいただいた。本研究成果のみからではないものの、米国では材料識別のできる透過像撮像装置に対して、テロ対策に対して大規模な国家プロジェクトが進められようとしている。ただし、理論的には2波長用いれば可能となる、CT像における密度と原子番号の分離についてはまだ実験研究中であり、今後進めていきたい。