Fundamental study on improvement of micro-angiography system using synchrotron radiation

同步辐射显微血管造影系统改进的基础研究

基本信息

批准号：
19K08136
负责人：
兵藤一行
金额：
$ 2.66万
依托单位：
High Energy Accelerator Research Organization
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2019
资助国家：
日本
起止时间：
2019-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究は、放射光単色Ｘ線による微小血管造影検査において対象臓器・対象疾患に関する高精度の評価を実施するため、より最適なＸ線光学素子に関する知見を得ることが目的である。今年度は、昨年度に引き続いて、最新のＸ線検出器を用いた放射光微小血管造影システムに関してＸ線画像の空間分解能、濃度分解能などに関する物理的評価実験および特定疾患の医学的評価に関する知見を得るために小動物を用いた実験を実施して、腎臓血管系、心臓血管系、肺血管系の評価方法に関してそれぞれの評価目的に必要な物理的特性と医学的観点からの手順について更なる新しい知見を獲得することができた。さらに、それらの実験的評価に基づいて従来から利用してきたＸ線光学系とは異なるＸ線光学系の利用に関する検討を実施した。微小血管造影検査では対象臓器・対象疾患の動的評価が重要であり、1枚の画像を短時間で取得する必要があって対象の評価に最適なS/Nを持つＸ線画像を得るためには適切なＸ線光子数が必要である。そのため、放射光単色Ｘ線の積分反射強度を更に増強するために１枚のシリコン結晶のみを用いる方法を具体的に検討した。血管造影剤（ヨウ素が主成分）によるX線吸収が大きいヨウ素のＫ吸収端上側のエネルギー（33.3 keV）の単色Ｘ線を得るために従来から既存の放射光ビームラインに設置されている二結晶分光器を利用してきた。二結晶分光器はＸ線エネルギーを変えても同じ位置に単色Ｘ線を出射させるために2枚のシリコン結晶を用いて単色Ｘ線を得ている。今回、シリコン結晶１枚の（111）面の非対称反射を利用することで、非対称反射によって作成された大きなＸ線照射面により小動物の腎臓などの左右臓器を同時１枚のＸ線画像で高空間分解能にて評価できること、画像上で従来と同等以上の単色Ｘ線強度を得ることができることを実証できた。今後、更に実用的な評価を実施する予定である。

本研究的目的是获得有关更优化的 X 射线光学元件的知识，以便使用同步加速器单色 X 射线在微血管造影中对目标器官和疾病进行高精度评估。今年，继去年之后，我们将使用最新的X射线探测器，对同步辐射微血管造影系统的X射线图像的空间分辨率和密度分辨率进行物理评估实验，以及特定疾病的医学评估知识。我们使用小动物进行了实验，以获得有关肾血管系统、心血管系统和肺血管系统的评估方法的每个评估目的所需的物理性质和医疗程序的新知识。此外，基于这些实验评估，我们对与传统使用的X射线光学系统不同的X射线光学系统的使用进行了研究。靶器官和靶疾病的动态评估在显微血管造影检查中非常重要，需要在短时间内获取单张图像，为了获得具有最佳信噪比的X射线图像来进行靶评估。 X 射线光子的数量。因此，我们专门研究了一种仅使用一个硅晶体的方法，以进一步增强同步加速器单色X射线的积分反射强度。在现有的同步辐射束线中安装了两个晶体，以获得能量高于碘K吸收边（33.3 keV）的单色X射线，其中血管造影剂（主要由碘组成）对X射线的吸收很大。我用过光谱仪。双晶光谱仪使用两个硅晶体来获得单色X射线，以便即使X射线能量改变也能在同一位置发射单色X射线。这次，我们利用单晶硅（111）面的不对称反射，开发了由不对称反射形成的大X射线照射面，使我们能够同时观察小动物的左右器官我们能够证明，在高空间的单张 X 射线图像中，可以根据分辨率进行评估，并且可以获得与传统相同或更高的单色 X 射线强度。图像上的方法。我们计划在未来进行更多的实际评估。

项目成果

期刊论文数量（12）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Comparison between vertical and horizontal spatial resolution for x-ray imaging using the world’s only vertically polarized synchrotron radiation at BL-14C, Photon Factory

使用光子工厂 BL-14C 上世界上唯一的垂直偏振同步加速器辐射进行 X 射线成像的垂直和水平空间分辨率比较

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
Chika Kamezawa; Kazuyuki Hyodo
通讯作者：
Kazuyuki Hyodo

微小血管系診断システムに関する物理的特性評価

微血管诊断系统的物理特性

DOI：
发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
0
作者：
兵藤一行;亀沢知夏;松下昌之助
通讯作者：
松下昌之助

放射光血管造影による血流機能評価

使用同步辐射血管造影评估血流功能

DOI：
发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
0
作者：
松下昌之助;兵藤一行;塚田亨;徳永千穂;坂本裕昭;平松祐司
通讯作者：
平松祐司

Dynamic X-ray elastography using a pulsed photocathode source

使用脉冲光电阴极源的动态 X 射线弹性成像

DOI：
10.1038/s41598-021-03221-y
发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
4.6
作者：
Chika Kamezawa;Avilash Cramer;Wolfgang Krull;Wataru Yashiro;Kazuyuki Hyodo;Rajiv Gupta
通讯作者：
Rajiv Gupta

微小血管系診断システムの特性評価

微血管诊断系统的表征