• Search Research Projects
  • Search Researchers
  • How to Use
  1. Back to previous page

Development of cerebral infarction image diagnosis support method by new X-ray CT image reconstruction method in emergency medicine

Research Project

Project/Area Number 19K12830
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 90130:Medical systems-related
Research InstitutionKitasato University

Principal Investigator

原 秀剛  北里大学, 医療衛生学部, 准教授 (80381424)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 村石 浩  北里大学, 医療衛生学部, 教授 (00365181)
Project Period (FY) 2019-04-01 – 2025-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
KeywordsX線CT / 脳梗塞 / 逐次近似画像再構成 / 救急医療 / ファントム / 逐次近似画像再構成法 / 被ばく線量 / 急性期脳梗塞 / CAD
Outline of Research at the Start

本研究では,死亡率原因の第4位及び寝たきりになる原因の第1位である脳血管障害の診断に欠かすことのできない画像診断検査の診断能向上を目的とする.近年,増加傾向にある虚血性脳血管障害の診断は,救命救急時の利便性,簡便性及び普及率からX線CTによる描出が望まれるが,描出困難とされている現状にある.
そこで,本研究ではX線CTにおける急性期脳梗塞の描出に着目し,新しい画像再構成法である「逐次近似画像再構成」で取得可能なCT画像を対象に描出のための課題を明らかにし,救急医療においての診断能向上を目的としている.

Outline of Annual Research Achievements

わが国における死亡率原因の第4位及び寝たきりになる原因の第1位は脳血管疾患(脳卒中)であり,日本は特に脳出血が多い国として有名である.近年は,食生活の欧米化や生活習慣病の増加に起因する脳梗塞が問題視されている.一方,世界的にもWHOによる発表において死亡率原因の第3位にランクインし,今なお予防管理の重要な疾患である.我々は脳卒中の画像診断支援法の確立をめざし,疾患検出のための画像処理やX線CTによる描出能及び撮影条件評価を目的にファントム開発を継続的に行ってきた.
2023年度においては,急性期脳梗塞模擬ファントムによる逐次近似画像再構成法CTの撮像手法の開発について画像再構成法のパラメータの検討と視覚評価(ROC解析,一対比較法)を主に研究を行った.昨今,医療現場に登場したX線CTの画像再構成法である逐次近似画像再構成法(Iterative Reconstruction:IR)は,繰り返し演算による画像上のノイズ成分の大幅な低減が期待され,低コントラストの描出のための撮像パラメータを検討した.結果,逐次近似CTでは,逐次近似再構成(forward projected model-based iterative reconstruction)のFIRST Brain LCDの再構成パラメータにおいて, 400mAs以上の撮影条件で急性期脳梗塞のコントラスト向上に成功し,早期検出による臨床適応の可能性が明らかとなった.ROC解析と一対比較法による視覚的評価を導入し,上記の物理的評価と比較を行った結果,ほぼ同一条件による検出が示唆された.

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

一時期、コロナウィルス感染症の蔓延によるCT実験の延期や時間的制約を受けていたが、2023年度は、CT実験を予定通り、急性期脳梗塞模擬ファントムによる逐次近似画像再構成法CT実験を遂行することができた。
主に急性期脳梗塞の早期検出を目標に画像再構成法のパラメータの検討と視覚評価(ROC解析,一対比較法)を行い、両者の結果が相関関係を示した。

Strategy for Future Research Activity

急性期脳梗塞の早期検出を目標に、逐次近似画像再構成法のパラメータの検討によるCNR等の物理評価と視覚評価(ROC解析,一対比較法)を行い、両者の結果が相関関係を示したが、完全に一致している訳ではない。そこで、新たな画像評価指標であるdetectability index等の画像解析手法を導入予定である。

Report

(5 results)
  • 2023 Research-status Report
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Research-status Report
  • 2020 Research-status Report
  • 2019 Research-status Report
  • Research Products

    (17 results)

All 2023 2022 2021 2020 2019 Other

All Journal Article (7 results) (of which Peer Reviewed: 3 results) Presentation (6 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results) Book (2 results) Remarks (2 results)

  • [Journal Article] 研究者の最新動向:救急医療における急性期脳梗塞のX線CT画像診断支援法2023

    • Author(s)
      原秀剛
    • Journal Title

      Precision Medicine

      Volume: Vol 6 (10) Pages: 42-45

    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Visual assessment applying model-based iterative reconstruction method for detection of acute stroke in X-ray CT2023

    • Author(s)
      Hidetake Hara, Hiroshi Muraishi, Yasuyoshi Ogawa, Kousuke Chikaraishi, Hidefumi Mimura
    • Journal Title

      Japanese Journal of Medical Physics

      Volume: 43(3) Pages: 126-126

    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 最先端医療の今: 救急医療における急性期脳梗塞の画像診断支援法2022

    • Author(s)
      原秀剛
    • Journal Title

      Medical Science Digest

      Volume: Vol 48 (10) Pages: 44-45

    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Detection of Infarct Foci by Model-Based Iterative Reconstruction in CT Using a Novel Phantom Model of Stroke2022

    • Author(s)
      Hidetake Hara, Hiroshi Muraishi, Yasuyoshi Ogawa, Kousuke Chikaraishi, Yurino Iseri, Moyu Shitara, Tsutomu Gomi, Hidefumi Mimura
    • Journal Title

      Japanese Journal of Medical Physics

      Volume: 42(1) Pages: 39-39

    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Journal Article] Evaluation of image quality by various image reconstruction methods in head CT using the acute-stage cerebral infarction phantom model2021

    • Author(s)
      Hidetake Hara, Hiroshi Muraishi, Yasuyoshi Ogawa, Kousuke Chikaraishi, Yuika Yokota, Yuka Sasai, Toshiyuki Inoue, Shinji Abe, Hidefumi Mimura
    • Journal Title

      Japanese Journal of Medical Physics

      Volume: 41(1) Pages: 75-75

    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Journal Article] Study of improving low contrast using low-energy X-ray CT with iterative reconstruction in cerebral stroke phantom2020

    • Author(s)
      Hidetake Hara,Hiroshi Muraishi,Yasuyoshi Ogawa,Kousuke Chikaraishi,Toshiyuki Inoue,Shinji Abe,Shinya Mizukai,Tsutomu Gomi,Hidefumi Mimura
    • Journal Title

      Japanese Journal of Medical Physics

      Volume: 40(1) Pages: 130-130

    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Journal Article] Evaluation of image quality in forward projected model-based iterative reconstruction at head CT using a cerebral stroke phantom model2019

    • Author(s)
      Hidetake Hara,Hiroshi Muraishi,Yasuyoshi Ogawa,Kousuke Chikaraishi,Toshiyuki Inoue,Shinji Abe,Shinya Mizukai,Tsutomu Gomi,Hidefumi Mimura
    • Journal Title

      Japanese Journal of Medical Physics

      Volume: 39(1) Pages: 157-157

    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] Validation of acute stroke detection: Visual evaluation of model-based iterative reconstruction methods in X-ray CT2023

    • Author(s)
      Hidetake Hara, Hiroshi Muraishi, Yasuyoshi Ogawa, Kousuke Chikaraishi, Reo Mori, Ryosuke Takei, Hidefumi Mimura
    • Organizer
      European Congress of Radiology 2023
    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 新脳卒中ファントムモデルを用いたCTにおけるモデルベース反復再構成による梗塞巣の検出2022

    • Author(s)
      原秀剛,村石浩,小川泰良,力石耕介,井芹友里乃,設楽萌友,五味勉,三村秀文
    • Organizer
      第123回日本医学物理学会学術大会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] Detecting foci of cerebral infarction: CT techniques using model-based iterative reconstruction with a novel stroke phantom model2022

    • Author(s)
      Hidetake Hara, Hiroshi Muraishi, Yasuyoshi Ogawa, Kousuke Chikaraishi, Yurino Iseri, Moyu Shitara, Tsutomu Gomi, Hidefumi Mimura
    • Organizer
      European Congress of Radiology 2022
    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 急性期脳梗塞ファントムモデルを用いた頭部CTにおける各種画像再構成法による画質評価2021

    • Author(s)
      原秀剛,村石浩,小川泰良,力石耕介,横田結香,笹井悠楓,井上年幸,阿部慎司,三村秀文
    • Organizer
      第121回日本医学物理学会学術大会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] Low-energy X-ray CT Technique in Forward Projected Model-based Iterative Reconstruction to improve the Low contrast using Cerebral Stroke Phantom Model2020

    • Author(s)
      Hidetake Hara,Hiroshi Muraishi,Yasuyoshi Ogawa,Kousuke Chikaraishi,Toshiyuki Inoue,Shinji Abe,Shinya Mizukai,Tsutomu Gomi,Hidefumi Mimura
    • Organizer
      European Congress of Radiology 2020
    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 脳卒中ファントムにおける低エネルギーX線CTと反復再構成を使用した低コントラスト改善の研究2020

    • Author(s)
      原秀剛,村石浩,小川泰良,力石耕介,井上年幸,阿部慎司,水上慎也,五味勉,三村秀文
    • Organizer
      第119回日本医学物理学会学術大会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Book] 診療放射線技師スリムベーシック 放射線医学概論2023

    • Author(s)
      原秀剛,他
    • Total Pages
      251
    • Publisher
      メジカルビュー社
    • ISBN
      9784758320887
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Book] 診療放射線技師スリムベーシック 診療画像機器学2022

    • Author(s)
      原秀剛,他
    • Total Pages
      352
    • Publisher
      メジカルビュー社
    • ISBN
      9784758320580
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Remarks] 北里大学医療衛生学部

    • URL

      https://www.kitasato-u.ac.jp/ahs/subject/engineer/radiation/teacher/

    • Related Report
      2022 Research-status Report 2021 Research-status Report
  • [Remarks] 北里大学研究者情報

    • URL

      http://kerid-web.kitasato-u.ac.jp/Profiles/46/0004551/profile.html

    • Related Report
      2020 Research-status Report 2019 Research-status Report

URL: 

Published: 2019-04-18   Modified: 2024-12-25  

Information User Guide FAQ News Terms of Use Attribution of KAKENHI

Powered by NII kakenhi