医用画像診断に関するX線散乱特性のコンピュータ計算シミュレーション

摘要

X線画像の高精度化を図る上で重要な，X線領域における生体組織媒質による散乱・吸収特性をFDTD法により求め，吸収と散乱の特性評価を示した。また，生体構成原子群によるX線の電磁界の基礎透過，散乱特性に関して電磁界の統計理論との比較を示した。これらのシミュレーションおよび理論による散乱強度を比較することにより，シミュレーション結果からランダム媒質である生体媒質のゆらぎの大きさおよび相関長をある程度推定することができると思われる。今後，生体分光の波長特性について解析することにより，画像の吸収・散乱による波長特性を求める予定である。さらに，グリッドコンピュータによるFDTD並列演算処理により，数cmの広領域に対する数値計算を検討する。ここでは，基礎特性を調べることを目的として，FDTD法による2次元計算と3次元理論との比較の妥当性を示した。臨床医学の立場から，さらに3次元FDTD法による計算を実行し，3次元特性について検討する予定である。さらに，今後，実験データとの対応を考慮し，各種パラメータを考慮して，より詳細な特性解析を行う予定である。