携帯CT開発の提案
Proposal for Handy CT Development
携帯CT開発というと、不可能だと思う人は多いだろう。Many may think it is not possible to develop handy CT.
それもそのはず、CTの一般的なイメージは一部屋ぐらいあるCT装置だ。It is very much understandable since general image of CT is one room size CT system.
しかし、その魔法のように見えるCTも、その仕組みを知ると、現在では、携帯電話（もしくはパソコン）に付属したスキャナ程度対応できることが分かる。そして、もし出来れば、それはドラエモンの世界だ。However, although CT looks like magic, if you know how it works, you will understand that it can be handled by smart phone(or PC) with scanner. It will be DORAEMON world if we can make it.
CTの原理はいろんなサイトで紹介されているが、一つの簡単な方法としてはN分割した画素の濃度を変数として、N方向から照射透過した減衰度合いからN個の線形方程式を作り、行列を解いて濃度を算定する。携帯電話やPCの計算能力で十分処理できる。減衰はeの各画素の濃度乗の積になるため、両辺自然対数を取ることで、線形方程式に変換される。他に高速フーリエ変換を使う方法もある。The mechanism of CT is introduced in many sites, one simple way is to solve linear equation by matrix operation for N pixel's density given N equations from N directional decay result of ray emit/receive. Calculation can be well-handled by the computational power of smart phone or PC. Decay becomes product of exponential power of density, hence equation can be converted to linear by taking natural logarithm of both side of equation. There are other other methods including Fast Fourier transform.
強いX線は、被爆をもたらすので基本的にそのままでは利用できない。被爆がない周波数帯の光を用いた研究もあるが、拡散ノイズのため、鮮明な画像が得られない。また、MRIは強力な磁界を発生させる装置が必要で携帯型は無理だ。Strong Xray cannot be used due to strong radiation exposure. Some tried other frequency without radiation exposure but could not get clear image due to diffusion noise. MRI cannot go handy since strong magnetic field generator needs to be prepared.
一方、X線は自然界にも微量は存在するので、被爆が無視できるレベルのX線放射装置と超高感度のX線受光機が開発できれば、携帯CTの開発も可能になる。Meanwhile, X ray exists in nature for very small level, hence if we can develop super high sensitive X ray detector together with minimum level X ray radiator with negligible exposure, portable CT development will be possible.
以上まとめると、次のようだ。In wrap up,
センサー部 Sensor part
直径５０cm程度のフラフープ様のリングに設置した超微量X線発信機と、対称の位置に設置した超高感度X線受信機。インターフェイスを介して携帯電話またはPCにUSB／Wifi/BlueTooth接続。Minimal level X ray emitter and receiver placed symmetrically on 50cm diameter hula-hoop-like ring interfaced to smart phone or PC by USB/Wifi/BlueTooth.
計算および表示部 Calculation and Display
携帯端末側では行列演算の後、画像表示。部位によりAI自動診断も行う。またWebにUpすることで、簡易な診断もOnLineでAI診断できるようにする。On smart phone end, after matrix calculation, display the CT image. Make AI diagnostics also. Upload Web to make further on line AI diagnostics.
利用者 Users
CTの導入費用がネックとなっている零細医療機関。家庭における利用。遠隔医療。Small and medium size medical institution where CT is too expensive to introduce. Home use. Remote medication.
技術的なハードル Technical break-through required
自然界のX線に近い、被爆が無視できる強度のX線の発信機と、その受信ができる超高感度X線受光機の開発。Radiation free natural level X ray emitter and super high sensitive receiver need to be developed.
技術革新のスピードは加速度的だ。町医者、家庭でも、簡単にCTが使える時代も近いのではないだろうか。The speed of technological development is exponential. The time may come soon when local doctor, and at home, CT can be used easily.
早期の開発着手を提案したい。だれか一緒にやってくれる人はいませんか？ I propose to have earlier launch of development project. Anybody interested to realize this together?