蛍光X線CTにおける再構成画像の空間分解能評価

摘要

放射光を光源とする蛍光X線CTは，生体内の微量な特定物質（ヨウ素）を検出できると同時に，高い空間分解能で画像化が可能であるため，高い空間分解能を有する小動物用分子イメージング法を実現できる可能性がある．しかしながら，現在の撮像方式は，ペンシルビームによるデータ取得方法に基づく第一世代CT方式を採用しているため，データ取得時間が膨大である．被写体の麻酔下でなるべく多くの画像を取得するためには，ある程度のS/Nおよび空間分解能は犠牲にしても，検出器の測定時間や投影数を制限することを余儀なくされる．この際，測定時間と投影数を制限したとき，画質すなわち空間分解能がどの程度まで保証されるかの客観的な評価が必要となる．本研究では，画質を決定する空間分解能と検出時間および投影数の関係を実験的に検討する．実験は，高エネルギー加速器研究機構の放射光実験施設で行った．空間分解能を評価するために，直径11mmの円筒アクリルに，直径1mmから0．25mmの円形の穴をあけた物理ファントムを用いた．各穴は0．1mg/mlのヨウ素造影剤を満たし，in vivo実験と同様の撮影条件で測定を行った．%Synchrotron Radiation-used FXCT (Fluorescent X-ray CT) can detect extremely small amounts of a specific material, e.g., iodine, accumulated in a living body at a high spatial resolution of a few tens of urn, which could be a candidate of high-resolution molecular imaging modality. However, at the present stage, the imaging scheme requires much measurement time because it is based on the first generation of CT, or the data acquisition scheme using a pencil beam. Therefore, in order to acquire as many images as possible for a small animal put under anesthesia, we are forced to reduce the measurement time for each data point or the number of projections at some cost of signal-to-noise ratio or spatial resolution. We must objectively evaluate how sufficiently the image quality or spatial resolution is guaranteed under the reduced measurement time or a limited number of projections. In this study, we evaluate the dependence of the spatial resolution on the measurement time at a data point or the number of projections based on experiments using a acrylic physical phantom, which were performed at beam line ARNE-5A,KEK.