医療診断応用を目指した電流測定型X線エネルギー検出器の開発

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X綿透過撮影法において,従来の電流測定法より低被曝化を目指して研究している.このため,X線のエネルギー情報に着目し,個々のX線のエネルギーを測定することで,低被曝化,造影剤に対する敏感性が得られることを示してきた。しかし,X線のエネルギー測定を行うと,電流測定を行う場合より長い時間が必要となる.この状況を打開するために,電流モード検出器を発明した.これは,X線の進行方向に複数のX線検出素子を配置し,それぞれからの出力を電流読みだしする検出器である.すなわち,低エネルギーX線は,前方の検出素子で吸収され,後方の検出素子には到達しないが,高エネルギーのX線は後方の検出素子でも測定される.すなわち,検出素子の位置とその出力電流から,大まかなX線のエネルギー分布を求めることができる.この電流モード検出器の原理を実証するために,厚さ3cmのアクリルファントム(水に相当)中に,ヨウ素が15μmから60μmまで存在する場合について,CsI(Tl)シンチレータアレイを用いた6チャンネルの検出器で実験した.用いた管電圧は50,65,80kVである.電流敏感型前置増幅器から6チャンネルの値を同時測定するために,読み出し回路を特注製作した.各検出素子の応答関数を6つのエネルギー範囲について,SAND-IIコードを用いて求める手法を開発した.測定した電流値をアンフォールディングし,フィッティング誤差が最小となるヨウ素厚さが求める値であるとし,ヨウ素厚さを推定することが可能であることを示した.