| チームリーダー ： | 百生 敦【東京大学大学院 新領域創成科学研究科 准教授】 |
| 中核機関 ： | 東京大学 |
| 参画機関 ： | コニカミノルタエムジー（株） 兵庫県立大学 |
- Ⅰ．開発の概要
- コンパクトなＸ線源を用いて構成する実用型高感度Ｘ線撮像装置を、Ｘ線吸収格子を用いるＸ線Ｔａｌｂｏｔ－Ｌａｕ干渉法に基づいて開発する。Ｘ線位相情報によりコントラストを生成し、従来Ｘ線画像を大幅に凌駕する画像を身近に提供する。これにより、リウマチなどの関節疾患や、乳癌が従来にない精度と信頼性で診断できる医用画像診断装置の実用化につなげることができる。また、非破壊検査装置や荷物検査装置など、他のＸ線画像分野への広範な波及効果を狙う。
- Ⅱ．中間評価における評価項目
- （１）Ｔａｌｂｏｔ－Ｌａｕ干渉計シミュレータの開発
- マルチスリット、位相格子等の任意の仕様と配置を条件指定し、撮影画像の状態を光量子ノイズ、検出器ノイズを考慮して予測するシミュレータを開発している。シミュレーション結果は実験結果とよく一致し、シミュレーション上でも装置仕様検討を可能とした。
- （２）リウマチ診断用試作機の開発
- 軟骨組織等の観察において問題となる欠陥がない５ｃｍ角の実効視野を達成し、関節液中の軟骨観察を模擬するため、水中の鶏手羽軟骨について、Ｘ線量を変えた撮影を実施し、３ｍＧｙ以上の線量で軟骨の輪郭が明瞭に観察・識別できることを確認している。
- （３）Ｘ線格子製作
- ＵＶ方式によりＸ線マスクを行うため、カーボン基板をメンブレンとして使用する新たな方式での仕様を決定しており、面積１０ｃｍ角のマスクを作製した。また、ＩＣＰ法では面積６ｃｍ角でＵＶ法を上回るピッチ精度、均一性が得られた。Ｘ線吸収格子については、４インチシリコン基板を使用して、有効面積６ｃｍ角の格子を作製した。ピッチ精度０．３μｍの範囲で作製できており、Ｘ線Ｔａｌｂｏｔ干渉計によるピッチ相対誤差は０．５ｎｍ程度である。
- （４）マルチラインＸ線源の開発
- タングステン、並びにモリブデンのターゲットを作製した。ターゲット表面に幅２００μｍの溝を周期３００μｍで形成、Ｘ線の取り出し角度から実質周期は３０μｍとなった。また、連続運転時の出力は当初１０ｋｗを目標としたが、ターゲットの負荷（寿命）を考慮し５．４ｋＷとしている。ターゲットの寿命をさらに延ばす場合、１．８ｋＷでも通常Ｘ線源を用いる場合と同様に、４０秒程度の露光時間で位相イメージングを可能としている。
- Ⅲ．評価
- 医療画像形成に応用可能なＸ線位相コントラスト撮像法としての、Ｘ線Ｔａｌｂｏｔ－Ｌａｕ干渉計による位相イメージング機器の開発である。本開発では高アスペクト比の回折格子の作製が成否の鍵を握っている。開発は順調に進捗しており、６ｃｍ×６ｃｍのＸ線吸収格子が得られている。これを用い、従来の透過Ｘ線法では不可能であった鶏軟骨の可視化に成功するなど大きな成果を上げており、今後の進展が期待される。今後は、医療機器メーカー、医療機関など将来のユーザーの協力を得てデータを蓄積し、本装置の実用化に向けて開発を積極的に推進すべきである［Ｓ］。