ヨウ素造影剤のための陽子線励起ランタン特性X線源の試作

碘造影剂质子激发镧特征X射线源的样机制作

基本信息

批准号：
15650104
负责人：
小栗慶之
金额：
$ 2.05万
依托单位：
Tokyo Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Exploratory Research
财政年份：
2003
资助国家：
日本
起止时间：
2003 至 2004
项目状态：
已结题

项目摘要

医療用X線撮影において,造影剤元素の吸収端よりややエネルギーの高い単色X線を利用すると,吸収が選択的に強調されコントラストの非常に高い画像が得られる.シンクロトロン放射光を用いれば強い単色X線が得られるが,装置が大型であるため一般の病院等では利用が困難である.一方,小型加速器から得られるMeV陽子ビームを単体標的に照射すると,電子ビームの場合に比べて制動放射がはるかに少ないため,特性X線を主とした準単色のX線が得られる.しかも標的元素を変えればX線エネルギーは可変である.この準単色X線による新しいイメージング技術の実現可能性を調べるため,以下の実験を行った.まず予備実験により,予定していたヨウ素I造影剤とランタンLa標的の組み合わせは,必要な陽子ビームエネルギーが高過ぎることが分かった.そこで,代わりにルテニウムRu造影剤を用いた.Pd,Ag,Cd及びInの各種金属標的を3MeV陽子で衝撃してX線を測定したところ,標的の種類を変えることでRuのK吸収端近傍でX線のエネルギーをきめ細かく調整できることが分かった.アクリル製の試験用ファントムを製作し,血管を模擬した細管内にRu水溶液を封入した.人工的なバックグラウンドとして空気及び水の細管も用意した.このファントムをこれらの準単色X線で照射し,透過画像をイメージングプレートで撮影した.Cd標的の場合,RuのK吸収端直後のエネルギーであるためRuによる吸収が強く,コントラストの強い画像が得られた.しかしファントム内の空気と水がバックグラウンドとして観測された.一方Pd標的を用いるとコントラストは大幅に低下した.これらの画像の差分を取ると,Ru溶液のみが強調されバックグラウンドをほぼ完全に消去することに成功した.これらの結果より,本研究のイメージング手法は,造影剤を用いた高コントラスト透視撮影に原理的に有効であることが分った.

在医疗X射线中，当使用略高于对比剂元件的吸收边缘的单色X射线时，可以选择性地强调吸收，并且可以获得非常高对比度的图像。同步子辐射可以产生强大的单色X射线，但是由于设备很大，因此在通用医院等中很难使用，因为从小加速器获得的MEV质子束被照射到单个目标上，因此Bremstrahlamps比电子梁的情况下的X射线频率低得多，因此具有特征性的X射线。获得准单色X射线。此外，如果更改了目标元素，则X射线能量是可变的。为了使用准单式X射线研究这种新成像技术的可行性，进行了以下实验。首先，一个初步实验表明，所需的质子束能量太高，无法组合计划的碘对比剂和Lanthanum la靶标。因此，使用氟芬氏对比剂。 PD，AG，CD和IN等各种金属靶标为3MEV质子。当通过拍摄测量X射线时，发现通过更改目标类型，可以在Ru的k-吸收端附近进行细微调整X射线的能量。丙烯酸测试幻象是制造的，将RU水溶液封闭在管中，并在管子中进行了模拟。在CD靶标的情况下，使用成像板，Ru的K-吸收端后立即获得能量。因此，RU的吸收很强，并获得了对比度。但是，幻影中的空气和水被视为背景。另一方面，当使用PD目标时，对比度会大大降低。在这些图像之间差异，仅强调了RU解决方案，并且几乎完全消除了背景。从这些结果中可以发现，这项研究中的成像方法原则上对于使用造影剂的高对比度荧光镜检查是有效的。