研究者業績
基本情報
- 所属
- 藤田医科大学 医療科学部 臨床教育連携ユニット 教授
- 学位
- 博士(医学)(1998年3月 藤田医科大学)
- J-GLOBAL ID
- 200901009745424797
- researchmap会員ID
- 1000254980
研究分野
1委員歴
3-
2003年4月 - 2019年6月
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2013年4月 - 2016年4月
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2009年4月 - 2013年4月
受賞
3論文
142-
EJNMMI research 15(1) 97-97 2025年8月1日 査読有りBACKGROUND: Cardiac amyloidosis requires quantitative assessment using technetium-99m pyrophosphate (99mTc-PYP) single-photon emission computed tomography (SPECT)/computed tomography (CT) for adequate discrimination and evaluation of disease extent. This study aimed to evaluate the utility of standardized uptake value (SUV) analysis using 99mTc-PYP SPECT/CT in pathologically-confirmed transthyretin amyloid cardiomyopathy (ATTR-CM). The study also explored the relationship between local uptake heterogeneity and indicators of cardiac impairment. METHODS: Forty patients diagnosed via heart biopsy and genetic analysis (20 ATTR-CM; 4 light-chain amyloidosis, 16 non-amyloidosis) were enrolled. The mean SUVs of the heart and aorta were measured using SPECT images. Discrimination performance was evaluated by comparing each SUV, the heart-to-aorta ratio (rSUVH/Ao), and the heart-to-contralateral-lung ratio with pathological findings serving as the gold standard. Polar maps were analyzed to assess local SUV distribution in patients with ATTR-CM. The coefficient of variation (COV) of myocardial uptake, difference score between the septum and lateral wall (%DS), base-to-apex variability, and total cardiac SUV were calculated and compared with echocardiographic parameters. RESULTS: All metrics were significantly different between the ATTR-CM and non-amyloidosis groups. The rSUVH/Ao effectively differentiated patients with ATTR-CM from those with light-chain or non-amyloidosis. Local myocardial SUV distribution correlated with impaired cardiac function. Notably, COV showed significant correlations with e' (R = 0.782) and E/e' (R = - 0.625), linking heterogeneity to myocardial stiffness and diastolic dysfunction. Larger %DS, which predominantly reflected the ATTR-CM pattern of high septal uptake, correlated significantly with thinner walls (average wall thickness, R = - 0.655; relative wall thickness, R = - 0.486). As the total cardiac SUV increased, the %DS decreased (reflecting more homogeneous distribution), and global longitudinal strain worsened (R = 0.614). These observations indicated that greater impairment was associated with a higher disease burden. CONCLUSIONS: This study demonstrated that quantitative SPECT analysis provides a valuable tool for the diagnostic evaluation and differentiation of ATTR-CM. The rSUVH/Ao offers high discriminatory performance. Local heterogeneity and total myocardial uptake are closely related to the disease burden and extent, as reflected by structural and functional abnormalities on echocardiography. These findings suggest potential relevance to the non-invasive assessment of these aspects of the disease at a single time point.
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Physica medica : PM : an international journal devoted to the applications of physics to medicine and biology : official journal of the Italian Association of Biomedical Physics (AIFB) 135 105021-105021 2025年7月 査読有りPURPOSE: The computed tomography (CT) numbers of key organs and biological structures are important for phantom production. This study aimed to provide basic data on the CT numbers of actual organs, including the placenta, amniotic fluid, fetal bones, and fetal organs. Additionally, the abdominal circumference of pregnant women and skin surface-to-fetus distance were measured. METHODS: Maternal and fetal anatomical data were obtained from the imaging data of 14 pregnant patients who had previously undergone abdominal and pelvic CT examinations. All anatomical measurements were performed on a workstation using the CT images of each patient. The imaging data of the 14 pregnant patients did not include repeated data from the same individuals. RESULTS: For each organ, the average CT numbers did not significantly differ across tube voltage or gestational age groups. The average CT numbers of the fetal brain, lungs, liver, and caput femoris were 22.2, 28.9, 55.3, and 504.9 HU, respectively. The average values for the fetal depth and maternal abdominal circumference were 28.0 and 861.5 mm, respectively. CONCLUSIONS: The CT numbers of the placenta, amniotic fluid, and fetal organs are similar to those of adult soft tissues and should be represented by equivalent materials. However, the fetal lung phantom should not be made of the same material used for adult lung phantoms; instead, it should consist of materials simulating soft tissue. Because the position of the fetus varies among individuals, determining the measurement point inside the phantom requires a customizable design, particularly for pregnant women with minimal subcutaneous fat.
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Physical and engineering sciences in medicine 48(2) 675-683 2025年6月 査読有りAnthropomorphic phantoms are often used to estimate organ absorbed doses. However, the material composition of these phantoms is not identical to that of the human body, which may cause errors in the measurement results. The purpose of this study was to analyze the material composition of several anthropomorphic torso phantoms using dual energy computed tomography (DECT), and to clarify the differences in attenuation characteristics among the phantoms. Anthropomorphic torso phantoms (ATOM, RANDO, and PBU-60) from different manufacturers were scanned with DECT. The target organs were lung, soft tissue, liver, bone, and bone surface, and a spectral Hounsfield unit curve (HU curve) was created from the relationship between energy and CT values. Ideal CT values were estimated from the mass attenuation coefficient and density proposed by the International Commission on Radiation Units and Measurements report 44 (ideal value) and compared with the values of each phantom. There were large differences in attenuation characteristics among the phantoms for soft tissue, liver, and bone. The respective ideal, ATOM, RANDO, and PBU-60 CT values of soft tissue were 59.82, 14.17, 34.22, and - 70.11 at 45 keV; and 53.13, 24.41, 3.97, and - 5.75 at 70 keV. The phantom closest to the ideal value may differ depending on the energy. Differences in HU curve and CT values indicate that some organs in the phantom have different material composition and attenuation characteristics to human tissues. When the phantoms available for dosimetry are limited, it is important to understand the attenuation characteristics of each phantom used.
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International journal of molecular sciences 25(21) 2024年10月22日 査読有りWhen exposed to X-rays, scintillators emit visible luminescence. X-ray-mediated optogenetics employs scintillators for remotely activating light-sensitive proteins in biological tissue through X-ray irradiation. This approach offers advantages over traditional optogenetics, allowing for deeper tissue penetration and wireless control. Here, we assessed the short-term safety and efficacy of candidate scintillator materials for neuronal control. Our analyses revealed that lead-free halide scintillators, such as Cs3Cu2I5, exhibited significant cytotoxicity within 24 h and induced neuroinflammatory effects when injected into the mouse brain. In contrast, cerium-doped gadolinium aluminum gallium garnet (Ce:GAGG) nanoparticles showed no detectable cytotoxicity within the same period, and injection into the mouse brain did not lead to observable neuroinflammation over four weeks. Electrophysiological recordings in the cerebral cortex of awake mice showed that X-ray-induced radioluminescence from Ce:GAGG nanoparticles reliably activated 45% of the neuronal population surrounding the implanted particles, a significantly higher activation rate than europium-doped GAGG (Eu:GAGG) microparticles, which activated only 10% of neurons. Furthermore, we established the cell-type specificity of this technique by using Ce:GAGG nanoparticles to selectively stimulate midbrain dopamine neurons. This technique was applied to freely behaving mice, allowing for wireless modulation of place preference behavior mediated by midbrain dopamine neurons. These findings highlight the unique suitability of Ce:GAGG nanoparticles for X-ray-mediated optogenetics. The deep tissue penetration, short-term safety, wireless neuronal control, and cell-type specificity of this system offer exciting possibilities for diverse neuroscience applications and therapeutic interventions.
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Radiation protection dosimetry 2024年3月14日 査読有りThis study aimed to assess fetal radiation exposure in pregnant women undergoing computed tomography (CT) and rotational angiography (RA) examinations for the diagnosis of pelvic trauma. In addition, this study aimed to compare the dose distributions between the two examinations. Surface and average fetal doses were estimated during CT and RA examinations using a pregnant phantom model and real-time dosemeters. The pregnant model phantom was constructed using an anthropomorphic phantom, and a custom-made abdominal phantom was used to simulate pregnancy. The total average fetal dose received by pregnant women from both CT scans (plain, arterial and equilibrium phases) and a single RA examination was ~60 mGy. Because unnecessary repetition of radiographic examinations, such as CT or conventional 2D angiography can increase the radiation risk, the irradiation range should be limited, if necessary, to reduce overall radiation exposure.
MISC
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放射線防護分科会会誌 (16) 30-30 2003年4月11日
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放射線防護分科会会誌 (14) 23-23 2002年4月4日マルチスライスCT(MSCT)の導入で,広範囲の撮影が1回のスキャンで可能となった.しかしX線吸収の高い部位の線量で全ての範囲が撮影されるため,シングルスライスヘリカルCT(SSCT)より被ばく線量が増加傾向にあるといわれている.今回,東芝Aquilionにて可変管電流制御システム(Real-EC:Real Exposure control)が実用化となり,X線吸収に応じて線量を変化させることが可能となった.われわれは,最も被ばく低減が期待できる胸部について,被ばく線量低減効果を評価した. 使用機器 TOSHIBA製CT装置 Aquilion(4DAS),電離箱線量計 Radcal製 model 9015 指頭型チェンバー10×5-10.3CT(3cc), TLD Kyokko MSO-S288本 ランドファントム Alderson 方法 1.DLPによる線量比較 ICRPの概念に遵守し,トレーサビリティのとれた線量計を用い,アクリル製円筒形ファントムの回転中心線量および表面下1cmの線量を測定し,臨床例(31例)についてDLP(Dose-length product)を算出した. 2.TLDによる線量比較 1本ずつ使用線質での校正定数を求めたTLDをランドファントム内に挿入し,Real-EC使用の有無におけるTLDの読み値に校正定数を乗じ,ファントム内の吸収線量を算出した.3.臨床画像の比較 同一患者でReal-EC使用の有無における臨床画像を比較した. 結果 各撮影条件における31症例のDLPは,Real-EC未使用時に平均値でSSCTより37%増加し,Real-ECの使用でSSCTより15%低減した(Fig.1).ランドファントム撮影時の線量低減率はDLPとTLDの値で同等の低減率であった(Table 1).臨床画像を比較すると,縦隔レベルでは半分以下の線量となったが,画像ノイズは一定で,診断上問題ない画質であると判断された. 考察 臨床例(31例)についてDLPの変化を確認することができた.撮影条件によるDLPの差は平均撮影管電流の変化に比例したものであった.TLDの測定における線量低減率は撮影管電流の変化を反映したものであり,DLP値も平均撮影管電流の変化に比例しているため,両者は同等な低減率となったと考えられた.DLPおよびTLDどちらの線量評価においても,Real-ECの被ばく低減効果の有意性を確認することができた.まとめ マルチスライスCTの導入で,広範囲短時間撮影が可能となったが,シングルスライスヘリカルCTと比較し,被ばく線量は増加した.しかしReal-ECを使用することにより,画質を維持しつつ患者被ばくの低減が可能となり,有用性が認められた.[figure][table]
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放射線防護分科会会誌 (14) 27-28 2002年4月4日[目的] 実効線量の概念は、被ばくによる確率的影響のリスクを、全身すなわちすべての臓器・組織の等価線量の総和で考えている。しかし、一般撮影による被ばくは不均等被ばくである。さらに線量評価は入射表面線量(最大点)で行われている。今回、胸部撮影における実効線量の評価について検討した。[方法] 1.トレーサビリティーのとれた電離箱線量計(RADCAL Model9015 6cc 指頭型)によりTLD(KYOKKO MSO-S)素子を使用管電圧125kV(40.05keV)で校正した。2.人体等価ファントム(ARDERSON RAND Phantom)内、前後体表面にTLD素子(180本)を装着した。3.管電圧 125kV 管電流 200mA 撮影時間 0.1sec SID200cm 照射野サイズ 14×14inch 後前位方向の撮影条件で20回照射を行った。同様の実験を3回実施した。4.測定値から各臓器の等価線量を求め、実効線量を推定した。5.電離箱線量計を用いて入射表面線量を求め、不均等被ばく評価法により実効線量を算出しTLDにより求めた値と比較した。[結果] 1照射野中心部における入射表面から射出面までの距離と線量の関係を図1に示した。肺野内、縦隔部の線量はともにほぼ直線的に減少し、入射表面側に対し、中心部で約1/2、射出面倒で約1/10となった。この関係は、肺尖部、肺下部でも同じであった。[figure]第3頚椎からの距離と肺野中心部の線量の関係を図2に示した。肺尖部から肺下部において、肺野中心部線量は左右の肺ともに平均0.06mGyとなり、肺の吸収線量の代表値とした。同様に他の臓器の吸収線量を決定した。臓器・組織の組織荷重係数は胸部撮影に含まれる割合を考慮し決定した。実効線量は0.0145mSvとなった。乳房を含めた女性の実効線量は0.0150mSvとなり、男性の場合とほぼ同じであった。表1に計算値と測定値における実効線量の比較を示した。入射表面線量に対し、実効線量は約1/10となった。また、TLDにより測定した実効線量は不均等被ばく評価法により計算した値の約1/3となった。[figure]【表.1計算値と測定値による実効線量の比較】[table]1)放射性同位元素等による放射線障害の防止に関する通知別紙3(平成12年10月23日) 2)ICRP Pub 60 1990年勧告[まとめ]1.胸部撮影において実効線量[Sv]は入射表面線量[Gy]の約1/10となった。2.TLDにより測定した実効線量と不均等被ばく評価法により求めた実効線量では、後者が大きな値を示した。これは、胸部に含まれる臓器・組織の等価線量、組織荷重係数の評価によるものと考えられた。3.一般撮影での実効線量の評価はリスクの推定において有用であることが確認できた。
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放射線防護分科会会誌 (14) 29-29 2002年4月4日[目的]平成13年4月1日より放射線関連の法律が改正された。法令の大きな変更点の一つである管理区域境界の線量評価が積算値で3月間あたり1.3mSvとなった。線量評価方法は、実測値基づく方法と計算により算定された値に基づいた評価方法がある。CT室については、計算方法は示されていない。そこで、今回、CT室の管理区域境界の線量測定を行い、新法令に対する評価を行った。[方法]1.CT室内での散乱線測定を行った。装置はGE横河メディカル社製Pro Seed SA Libra 2.室内の壁面近傍の最大線量点を求め、その壁面外則を評価点とした。 3.線量評価は、実効線量で評価した。実効線量/空中カーマは1.433を使用した。 4.その他線量が多いとされる部分に測定器を配置し、3月間測定した。 5.バックグラウンド(BG)はX線装置から離れた場所で、同時測定した。 6.ガントリの遮へい能力についても検討した。[結果]及び[考察]1.)CT室内での最大線量点は線束中心から水平方向でおおよそ45度となった。線量はガントリ外則が最低となった(図1.)。CT装置のガントリの遮へいは、鉛当量で2.9mm(2.5x10^>-5<)程度であった。 2.)3月間の測定において管理区域境界、壁面外側(図2.の(1)、(2))で200μSv程度であった。スキャン数は6万スキャン、総mAs値は1000万mAs程度であった。 3.)同時に測定したBG値(図2.の(3)、(4)、(5))もほぼ同様な値を示した。CT室の壁外側の線量はBG程度であった。 4.)今回の測定により、3月間1.3mSvを十分下回っていることを確認した。 5.)今回の結果から、装置の位置や部屋の大きさによって異なるが、通常のCT室においては、測定結果から防護の追加は必要ないことを確認した。 6.)測定データを蓄積し、必要な防護措置と無駄な防護措置を明確に区別すべきである。
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放射線防護分科会会誌 (14) 42-42 2002年4月4日【目的】胸部X線単純写真における画質向上は、高管電圧撮影による診断領域の拡大と肋骨陰影の減退が必要不可欠である。また、それに伴い高格子比Gridによる散乱線除去が重要となる。しかし、病室撮影での胸部準高圧撮影における散乱線除去を目的としたr8:1 Gridの使用は、GridによるMisalignmentにより臨床上たびたび問題となる。今回、比較的Misalignmentの出現を来たさないr3:1 Gridと銅板を併用したCR胸部病室撮影について、撮影管電圧及び散乱線除去をMisalignmentを含めて検討したので報告します。【使用機器】・CR読取装置:FCR3500(FUJI FILM社製)・IP板:CR CASSETTE ST-VN(FUJI FILM社製)・Phantom:胸部ファントム(京都化学社製)・Grid:MS Xレイグリッドr3,r5,r6,r8(N40,fo 100)・自作成フィルター:銅(0.1mm)+アルミニウム(1.0mm)の合板・ポータブル装置:Sirius 80N(HITACHI社製)・蛍光量計:MODEL F-11(ALCO社製)・電離箱:MODEL 9015,6.0cc指頭型電離箱(Radcal杜製)【方法】(1)JIS(Z4910)規格におけるグリッド及び銅板の物理的性能評価。(2)管電圧の変化に伴う露出倍数、一次線含有率、及びグリッドと銅板の散乱線除去率の検討。(3)各幾何学的配置の歪(Focusの傾斜、Gridの傾斜、Center off、foの延長)によるMisalignmentの発生に伴った、グリッド透過線量の検討及び、ファントム画像の比較検討。(4)管電圧の変化に伴う画質の比較、及び被曝線量の検討。【結果】(1)Cu単体の一次線透過率はr5と同程度であった。(2)r3+Cuの露出倍数は低管電圧でr8、高管電圧でr6と同程度となった。一次線含有量はr5、一次線透過率はr8と同程度であった。(3)幾何学的配置については、foの延長、管球の傾斜、及びグリッドの傾斜による組み合わせで、左右の濃度差が最大となった。(4)r3+Cuの表面入射線量はr5〜r6と同程度であった。また、管電圧の上昇に伴い、表面入射線量の減弱率が他のものに比べ著明であった。【考察】Misalignmentの要因となる条件は、一般的に起こし易い。またその条件の組み合わせにより、発生状態は異なる。r3 GridはFocusの角度、及びfoの設定を正確に行なう事により、Misalignmentの出現はほとんど問題にならないが、被写体厚が厚く、管電圧が90kVを超える場合、散乱線除去率が低下し、CR画像の劣化が著明となる。しかし銅板による散乱線除去を利用する事により、r3の準高圧撮影領域に対する問題点は除去され、総合的に胸部病室撮影の画質向上に有用性が高いと考えられた。[table][table][table][table]
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放射線防護分科会会誌 (14) 41-41 2002年4月4日1. 当院手術室では、2方向移動型外科用イメージの導入により外科手術での透視が増加傾向にあり従事者の被ばく線量の増大が懸念されるようになった。そこで室内空間線量分布を測定し従事者の被ばく線量の推定を検討した。2.方法 手術室にて、外科用イメージによる透視時の管電圧、管電流、時間を平成13年8月23日から11月5日までの腰椎すべり症の手術、計6件で調査した。透視条件はフルオートで行った。移動型2方向外科用イメージBIPLANAR400を用いて一次X線の半価層と散乱線量を測定した。一次X線の半価層は指頭型電離箱を使用した。散乱線量は管球焦点からの距離50cm刻みでの位置にて床面から高さ50cm、100cm、150cm、200cmで電離箱式サーベイメータにて測定した。測定値から散乱線量分布図を作成した。この時の測定条件は、調査した手術6件の平均値とした。空間線量分布から、手術室内の術者の立ち位置における積算線量を推定し、正面方向・側面方向における透視時間の比率をかけて換算した。手術中の術者の頚部、胸部、腹部のX線装置側にシーメンス電子線量計を装着し、被ばく線量を実測した。積算線量から1手術に対する1分間当たりの被ばく線量を換算し、散乱線による被ばく線量を求めた。3.結果 手術6件における、管電圧は80.0kV、管電流は3.0mA、透視時間は(正面方向・側面方向の合計値)12.0分、その割合は正面58.5%、側面41.5%であった。正面透視時における最大線量はオペレータA、B共に下肢での被ばく線量が最大となり、445.9μSv/hとなった。側面透視時ではオペレータAでは側面管球を中心にして円を描くように分布した。また、オペレータA・B共に100cmの高さで最大値を示しオペレータAでは31.7μSv/h、オペレータBでは777.1μSv/hが最大線量となった。オペレータAの実効線量は実測値から22.5μSv、線量分布から28.3μSvと1.26倍となり、オペレータBの実効線量は同様に57.2μSv、97.5μSvと1.70倍と近い値を示した。100mSv/5年の実効線量限度よりオペレータAでは線量分布からの28.3μSvより58件/月、オペレータBでは97.5μSvより17件/月という結果になった。4.結語 オペレータAの位置での被ばく線量は12分間の透視使用でオペレータBの位置での被ばく線量に対して約3.4倍となった。オペレータBの位置に立つ人は100mSv/5年の実効線量限度内で行えるのは透視を1件の手術で12分間使用した場合、17件/月となった。空間線量分布から推定した被ばく線量が実測値に対して近似値を示したため、空間線量分布からの従事者の被ばく線量の推定は有効であると考えられる。[graph][graph]
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JOURNAL OF OCCUPATIONAL HEALTH 40(2) 143-147 1998年4月 査読有り
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ADVANCES IN THE PREVENTION OF OCCUPATIONAL RESPIRATORY DISEASES 1153 772-777 1998年
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産業衛生学雑誌 = Journal of occupational health 39 S83 1997年4月1日
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Environmental Health and Preventive Medicine 2(3) 117-121 1997年 査読有り
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産業衛生学雑誌 = Journal of occupational health 38 S89 1996年5月10日
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産業衛生学雑誌 = Journal of occupational health 37 S228 1995年3月20日
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産業衛生学雑誌 = Journal of occupational health 37 S139 1995年3月20日
書籍等出版物
5講演・口頭発表等
155共同研究・競争的資金等の研究課題
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日本学術振興会 科学研究費助成事業 2022年4月 - 2025年3月
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日本学術振興会 科学研究費助成事業 2019年4月 - 2022年3月