【本学研究者情報】

〇多元物質科学研究所　教授　百生敦
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【発表のポイント】

• 一般的なX線透視画像（レントゲン画像）は、X線の吸収に頼ってコントラストを得ているため、軟組織や高分子材料に対して十分な感度が得られません。
• X線の位相^（注１）からコントラストを生成するX線位相イメージング法では、優れた感度で軟組織や高分子材料の撮影が可能であり、X線透過格子を用いる方式が開発されています。
• 従来は、矩形のX線透過格子が用いられていますが、放物線形状のX線透過格子を用いることで、撮影の感度をさらに増強する仕組みを考案・実証しました。
• 本成果は、非破壊検査や医用画像診断において、X線位相イメージング法の可能性をさらに押し広げる道を拓きました。

【概要】

X線位相イメージング法は、一般的なX線透視画像（レントゲン画像）に比べて、軟組織における病変（癌など）や高分子材料に対する検査感度が優れることで注目されています。これは、X線の吸収に依存する従来の撮影原理とは異なり、X線の位相に基づいてコントラストを生成する原理に則しているためです。

東北大学多元物質科学研究所の百生敦（ももせあつし）教授、カールスルーエ工科大学微細構造技術研究所（ドイツ）のポーリア ザンギ（Pouria Zangi）博士課程大学院生、および、パスカル メイヤー（Pascal Meyer）博士らの研究チームは今回、X線位相イメージング法に使われるX線透過格子^（注２）の構造と配置方法を工夫し、撮影感度を増幅する仕組みを考案・実証しました。考案した技術は、微細加工技術で製作した放物線形状のX線透過格子を配置することで、被写体からのX線の屈折や散乱の信号を光学的に増幅する仕組みに基づきます。X線位相イメージング法に関する世界屈指の経験と技術を有する東北大学と、X線透過格子製作における世界的研究拠点であるカールスルーエ工科大学との国際共同研究によってはじめて実現しました。将来、医用画像診断や非破壊検査への適用が期待されます。

本成果は2023年6月27日（英国現地時間）に科学誌Scientific Reportsに掲載されました。

【用語解説】

注1．X線の位相
X線は極めて波長の短い光ですので、波の性質を持ちます。一般的に、波はその振幅と位相によって表現され、前者は波の高さ、後者は波の振動のタイミングを指します。X線の波が物体を透過することにより、このタイミング（位相）がずれますが、これに基づいてコントラストを生成する手法がX線位相イメージング法と呼ばれます。

注2．X線透過格子
Ｘ線透過格子は、シリコンなどの基板上に隙間を作りながら細い部材を数ミクロンから10ミクロン程度の周期的に並べたものです。微細加工技術を駆使して、X線をそのまま通過させる部分とX線の強度、あるいは、位相を変化さ

詳細（プレスリリース本文）

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（研究に関すること）
東北大学多元物質科学研究所
担当：百生　敦（ももせ　あつし）
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電話：022-217-5198
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