トモシンセシスを用いた断層画像計測

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本研究は,生体軟部組織の断層像を,従来のX線CTよりも高感度・低被曝量に描出するために,屈折コントラスト撮影法に基づくトモシンセシス画像再構成アルゴリズムの開発を行うものである.このために,23年度では次の項目について研究を行い,成果を上げた.1.トモシンセシス再構成アルゴリズムの導出昨年度導出した屈折コントラストに基づくCT再構成アルゴリズムを応用し,被曝量の大幅削減を可能にするトモシンセシス断層画像再構成法を導出した.このアルゴリズムの検証にシミュレーション実験を行い,アルゴリズムの正当性を確認した.2.撮影ジオメトリの検討投影の範囲や角度ステップを変えることにより,撮像結果がどのように変わるのかをシミュレーション・データを用いて検討した.この検討結果を反映した実験システムを,高エネルギー加速器研究機構の放射光ビームラインPF-BL14Cに構築した.3.空間分解能やS/Nなど再構成アルゴリズム性能の評価放射光X線を用いて,空間分解能やS/Nなどのシステム特性を評価するためのファントム実験を行った.4.生体試料を用いた実験サンプルは再構成の成否を評価するとともに,生体軟部組織に対する屈折コントラストの感度が高いことを考慮し,複雑な構造を持つ膠原病肺末期の蜂巣肺が選択された.この実験より蜂巣肺の特徴である拡張した気腔,線維化により肥厚した肺胞中隔,残存した肺胞の構造を,91枚の投影から描出することに成功した.本成果は2011年のApplied Physics Lettersに掲載されている.