高精度脳機能マッピングのためのシステムおよびソフトウェアの開発に関する研究

1999 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 09670939
• Research Institution: Ehime University
• Principal Investigator: 村瀬 研也 愛媛大学, 医学部・附属病院, 講師 (50157773)
• Keywords: 核医学画像 / 解剖学的画像 / システム / ソフトウェア / マッピング / 脳血流測定 / 核磁気共鳴画像

Research Abstract

現在、核医学画像や機能的核磁気共鳴画像(fMRI)を用いて、視覚、聴覚、言語や思考などの高次脳機能の解明が行われているが、これらの高次脳機能の解明の研究を高精度に行うためには、核医学画像やfMRIによって得られた脳の機能画像と核磁気共鳴撮像(MRI)によって得られた解剖学的画像との正確な位置合わせが重要である。本研究では、これらを高精度に行うためのシステムおよびソフトウェアの開発を行っている。初年度は、購入した備品(ワークステーション)を用いて、高精度脳機能マッピングのための基本的なシステムを構築した。更に、愛媛大学医学部附属病院放射線部に現存する単光子放射型断層撮影装置(SPECT)や核磁気共鳴撮像装置で得られた画像を、購入したワークステーションに転送し、ワークステーション内で処理が可能となるように画像のフォーマットを変換するソフトウェアを開発した。また、脳機能マッピングのための基本的なソフトウェアを開発した。開発したソフトウェアでは、両画像間の類似性を最大にするパラメータの値を決定するために統計雑音(ノイズ)に影響を受けにくいSSC(StochasticSignChange)基準と非線形最小二乗法を用いた。昨年度は、更にソフトウェアの開発を進め、基本となるソフトウェアを完成させた。また、開発したシステムおよびソフトウェアの臨床応用を開始した。臨床データを用いて主として従来より行われている線形変換を用いたマッピング手法と比較した結果、本研究で開発した手法が精度の上で勝っているとの初期結果を得た。本年度は開発したシステムおよびソフトウェアの臨床評価を行ない、充分臨床応用が可能であるとの結果が得られた。更に、開発したシステムおよびソフトウェアの他の領域、例えばSPECTを用いた脳血流測定法の開発への応用についても検討したが、充分他の領域においても利用可能との結果が得られた。

Research Products

• [Publications] Murase K,Fujioka H,Inoue T,Ishimaru Y,Akamune A: "Measurement of blood radioactivity for guantitication of cerebral blood How"Journal of Nuclear Medicine Technclogy. 26. 191-195 (1998)
• [Publications] Murase K,Mochizuki T,Kikuchi T,Ikezoe J: "Kinatic Parameter estimation from coupaitment models using a genetic algorithm"Nuclear Medicine Communications. 20. 925-932 (1999)
• [Publications] Murase K,Tsuda T,Mochizuki T,Ikezoe J: "Hepatic extraction fraction of hepatobiliary radio-pharmaceuticals measuved using spectral analysis"Nuclear Medicine Communications. 20. 1041-1046 (1999)
• [Publications] Murase K,Inoue T,Fujioka H,Ishimaru Y,Akamune A: "An alternative approach to estimation of the brain perfusion index"European Journal of Nuclear Medicine. 26. 1333-1339 (1999)
• [Publications] Mochizuki T,Murase K,Koyama Y,Higashino H,Doi h、Shimizu K: "Two-and,three-dimensional CT oeuticulograply-anew-application of hebical CT"American Journal of Roentgenology. 174. 203-208 (2000)
• [Publications] Nagao M,Murase K,Ichiki T,Sakai S,Yasuhara Y,Ikezoe J: "Quantltative analysis of Technegas SPECT:evaluation of regional severity of enlysema"Journal of Nuclear Medicine. (印刷中).
• [Publications] 村瀬研也: "放射線機器工学(X線CT)"医歯薬出版(出版予定). (2000)
• [Publications] 村瀬研也: "放射線機器工学(核医学機器)"医歯薬出版(出版予定). (2000)