理研、光子レベルの分解能を持つ高感度電磁波センサの開発に成功、医用画像への応用に期待

理化学研究所（文部科学省所管の独立行政法人）は、カーボンナノチューブ(CNT)とGaAs/AlGaAsを組み合わせ、電磁波の最小単位である光子(粒子)を数個レベルで捉えることが可能な高感度テラヘルツ(THz:1,012Hz)電磁波の検出器の開発に成功したと発表した。

近年、物質中の電子、生体系高分子、天体系星間物質などから発する極微弱なTHz電磁波の検出が、物質の新現象・新機能の発見、生命活動や宇宙創生の謎の解明につながるものとして注目を集めている。

また、X線を用いて物質や生体内部を観察するレントゲン写真（XPやCR、CTなど）に代わる画像イメージングとして、放射線被曝の恐れがなく安全とされるTHz電磁波の透過、あるいは反射を活用した技術の開発が、さまざまな産業への応用に向け模索されている。とくに医療分野ではCRやCTなどに代わる医用画像として期待されている。

以上のことより、高性能で高感度THz検出器が、重要な日本の基盤技術要素になるとして開発が要望されていた。

現在市販されているTHz検出器は、THz電磁波を受光すると素子の温度が上昇し、それを電気抵抗の変化として読み出すボロメータがよく使用されているが、温度上昇から大きな電気抵抗変化を取り出すかが重要となるものの、一般にその効率は低く、必然的に感度の向上が困難であった。

理研の研究チームは、高電子移動度半導体による基板上に、CNTによるトランジスタを搭載するという新構造を基にTHz検出器を開発。この構造により、高電子移動度半導体でTHz電磁波を効率よく吸収し、CNTで高感度に信号を読み出すということが可能となった。

THz電磁波の吸収部は、高電子移動度半導体の特性である散乱の少ない高い電子移動度を有するため、THz電磁波を効率よく吸収することが可能。また、検出信号の読み出し部は、CNTによる単電子トランジスタを採用。極微細構造による高温での動作を実現している。

THz吸収と信号読み出し、それぞれの役割を分担したことで、電磁波の最小単位である光子を数個のレベルで捉えることが可能となり、ボロメータ比で数桁（数倍ではない）高い感度でTHz電磁波を検出することができるようになった。

試作した素子に強度約1nW（ナノワット）、周波数1.6THzのTHz電磁波を照射しながら、CNTを流れる電流を測定。トランジスタのゲート電圧に対する電流の依存性を測定した結果、THz電磁波を照射すると、電流ピークの位置が-169mVから-165mVへシフトすることを見いだした。

なお、今回開発された検出器は、高感度である上に、磁場依存性の測定から飛来するTHz電磁波の周波数も同時に測定することが可能であることも従来のボロメータには無い特長。検出器自体で周波数を測定することで、分光も同時に行うことができ、THz電磁波計測の応用範囲を広げることが可能になるとしている。

理研では今後、多数の検出器を2次元状に配置した高解像度カメラの開発を目指すとしている。同カメラが開発されると、THz電磁波を活用したカメラによる、ビデオ撮影が可能になることとなる。

放射線治療の記憶障害副作用、幹細胞移植で回復、脳腫瘍治療へ応用も

放射線を照射されたラットに幹細胞の移植手術を行い、記憶能力を回復させることに成功したという論文が今週の米科学アカデミー紀要（Proceedings of the National Academy of Sciences、PNAS)に掲載された。

脳腫瘍（しゅよう）の放射線治療で記憶障害が起きた人の治療に応用できる可能性がある。

論文を発表した米カリフォルニア大学アーバイン校（University of California at Irvine、UCI）の研究チームによると、放射線治療を受けたラットの頭に幹細胞を移植したところ、放射線治療から4か月以内に記憶能力が回復したという。

一方、幹細胞の移植を受けなかったラットは認知機能が50％以上も損なわれた。

放射線治療を受けた患者は何らかの記憶障害が起き、生活に悪影響が出ることもある。研究チームは、放射線でダメージを受けた脳の組織を幹細胞を使って回復させることが可能なことが初めて示されたとして、移植した幹細胞がラットの認知機能を改善したメカニズムを調べている。

広島で最先端の放射線治療が開始、国内初

11月12日、広島県広島市中区の広島平和クリニックは、最新鋭の放射線治療装置である「ノバリスTX」を日本国内で初めて導入し、ガン治療を始めた。

ノバリスTXは、患部のみへの高精度で精密な照射が可能であり、周囲の組織を傷めず、放射線による副作用が少ないという。

寝台に乗った患者の周りをアーム状の装置が動き、複数の方向からX線を照射する。ガンの位置や形状、大きさを選ばないのが利点。患者も痛みや熱さを感じない。

現在、広く普及している放射線治療装置であるガンマナイフが使えるガンは、大きさ3センチ以内に限られている。また、ガンマナイフでは球形にしか照射できず、複雑な形状のガンの場合は周囲にダメージを与えるケースもある、という。

放射線治療は1回約30分程度で、複数回にわたって治療を行う。また、脳腫瘍（しゅよう）、肺や肝臓のガンなどの場合には保険が適用される。

広島平和クリニックは10月、院内に高精度がん放射線治療センターを開き、ノバリスTXを6億円かけて導入した。年間300人の治療を見込む。

この放射線治療装置ノバリスTXは、米国とドイツの医療機器メーカーが共同で開発し、すでに両国を中心に約60病院で使われている。日本国内では、岐阜大学医学部附属病院病院など3施設にも導入が計画されており、本年度中には稼働する予定。

広川裕院長は「ガンはこれまで大きかった患者への負担を抑えて、患部だけを治療することが大きな課題となっている。高精度の機器を使った治療への患者ニーズは高い」と導入の目的を説明している。

キヤノンS&Sとエルクが血圧計販売で業務提携へ

キヤノン・システム・アンド・サポート株式会社（以下キヤノンS&S）は、株式会社エルクコーポレーション（以下エルク）との間で、全自動血圧計「UDEX-Twin Ⅰ」「UDEX-TwinⅡ」と、脈波計付電子血圧計「UDEX-APG1」の販売代理店契約を締結し、11月2日より販売を開始した。

「UDEX-Twin」シリーズは、測定部と表示部がそれぞれ270度回転するユニバーサルデザインを採用。右腕でも左腕でも自然な姿勢で正しく計測でき、車椅子などに座ったままでも一人で簡単に血圧を測定することができる。

一方、「UDEX-APG1」は、通常の血圧測定に加え、血液や血管の状態まで調べられる血液循環測定を備えており、生活習慣病の予防に効果を発揮する。

修理サービスとしては、エルクの全国17か所のサービス拠点を生かした「UDEXサービスフリーシステム」により、購入後3年間の無償修理を受けることが可能。

キヤノンS &Sは全国に約200の拠点から成る事務機の販売網を生かし、これまでにも医療機器事業として、AED（自動体外式除細動器）を全国に79拠点ある高度管理医療機器認可事業所より中小規模企業向けに販売してきた。こうした中小規模の一般企業をはじめ、薬局・ドラッグストアや、介護老人施設、娯楽施設、スポーツ関連施設などを対象に、広範な販売網を生かし本製品を拡販していく。またこれにより、生活習慣病の予防といった予防医学の普及に貢献していく。

第45回 日本医学放射線学会秋季臨床大会が開催

第45回日本医学放射線学会秋季臨床大会が、10月29日から10月31日まで、和歌山県民文化会館、ホテルアバローム紀の国（和歌山県和歌山市）にて開催された。

今回の大会は佐藤守男（和歌山県立医科大学）会長のもとで「キャリアアップ」というテーマを掲げ開催された。会場ではシンポジウム、教育講演、研修医セミナー、一般口演、ポスター口演などが行われた。

教育講演7では「非侵襲的イメージング:CTかMRIか」というテーマで3名の演者がそれぞれの視点から論を展開。主に教育研修に主眼をおいたもので、非常に濃い内容が多く、中でも安野泰史氏（藤田保健衛生大学）の講演「CTA：ヘリカルスキャンからADCTへ」は興味深いものであった。ヘリカルスキャン、ADCTの歴史、特長、撮影方法の基礎などを解説。撮影解像度や時間･空間分解能などの向上と、放射線被ばくの低下という進歩を喜びながらも、さらなる技術革新に期待を寄せていた。

企業展示ブースでは各社が最新技術や最新アプリケーションを紹介していた。ここでは中でも注目を浴びていた2社に絞って紹介したい。

先頃、医療画像情報のデータベース化を発表したピー･エス･ピーは「EV Insite R」を展示。EV Insite Rは読影作業だけでなく、研究、カンファレンス、インフォームドコンセントなど、様々な状況に対応できるのが特長の画像診断支援システム（PACS）。豊富なカスタマイズ設定機能で一人ひとりの感覚に合わせて使用が可能。パワーポイントにAVI形式の動画を保存して患者さんへの説明に使用することや、あらかじめレイアウトをセットしておくことでカンファレンス、オペ準備などでの使用が可能となる。レポートシステムとも連携しており、アノテーション付きの画像や読影中の状態を貼り付けて保存することもできる。また、DICOM、JPEG、BMP、PDFなどのファイル形式に対応しており、各種形式のファイルをティーチングファイルとして作成し院内公開、コメント記載の機能を使い、スライド形式に出力すれば、そのまま発表資料として使用することもできる。

今回は、9月29日新たに代表取締役社長に就任した八木裕子氏が「今後は、弊社ピー･エス･ピーが注力してくものとしては、ユーザ様による勉強会や症例検討会の場を設ける、ということです。私たちの製品の機能だけでなく、技術的な交流が可能になれば」と「EV Insite R」を中心としたユーザ会の設置を明言。今後の展望については「セキュリティに配慮した上で、症例を簡単に交換、紹介できる仕組み作りができれば。そうしたツールについても積極的に開発していきたい」と意欲的な姿勢を見せた。

もう1社、注目したのはリアルビジョンのブースだ。同社が供給する韓国WIDE社の医用画像表示用高精細モニタ「POWERシリーズ」を展示。高水準でコストパフォーマンスに優れ、12ビット･グレースケール表示、IPSパネルによる広い視野角が特長。独自開発のデジタル画像処理プロセッサを搭載し、従来より画像精度が向上したことに加え、様々な機能のグレードも向上している。また、診断･読影だけでなく同社の参照用製品と組み合わせることにより、参照用として使用可能となり、あらゆる用途で最適な表示ソリューションとなる。