生体の撮影も可能な、動的条件下でのX線CT撮影技術を開発：医療技術ニュース

早稲田大学は、ストロボ効果を利用した動的条件下でのX線CT撮影技術を開発した。心臓のように繰り返し変形するものであれば、生体の動的X線撮影も可能になる技術だ。

[MONOist]

　早稲田大学は2023年11月7日、ストロボ効果を利用した動的条件下でのX線CT撮影技術を開発したと発表した。心臓のように繰り返し変形するものであれば、生体の動的X線撮影も可能になる技術だ。

動的X線CTの概略図［クリックで拡大］ 出所：早稲田大学

　今回開発した動的条件下でのX線CT撮影技術は、複合化したゴム材料の内部構造や、動的挙動と減衰特性の間の関係性を解明する目的で開発したもので、動的X線CTと動的粘弾性試験を同時に実施する。

　動的粘弾性試験では、引っ張り状態の材料に振動を加え（加振）、発生する荷重と変位を計測する。研究グループは、同試験において材料が繰り返し変形することに着目し、加振周期、CT回転ステージの回転速度、CT画像用カメラのシャッタータイミングをコントロールし、ストロボ効果を利用して撮影する技術を開発した。

　開発した技術を大型放射光施設「SPring-8」に導入したことで、動的粘弾性試験と動的X線CTによる同時計測が可能となった。

　撮影技法の有効性を、スチレンブタジエンゴムに酸化亜鉛を複合化した試験片を用いて確認したところ、動的条件下の内部構造を可視化できていた。

　また、CT画像から局所ひずみを算出し、内部構造と減衰特性の関係性を分析した。その結果、複合化する微粒子形状の違いによって不均一なひずみが起こるといった、ミクロな動的挙動の特徴を捉えることに成功した。

スチレンブタジエンゴムに酸化亜鉛の球状（左図）と板状（右図）を配合した際の局所ひずみの大きさを表した分布図［クリックで拡大］ 出所：早稲田大学

　今回の研究ではゴム材料を撮影したが、同技術は繰り返し変形するものであれば生体にも適用可能だ。テラヘルツ波を用いたCT撮影にも利用でき、医療やバイオ関連分野への応用も期待される。