μX線CT骨断層像の複雑性解析による骨強度診断法の開発

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13557123
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 眞溪 歩 東京大学, 大学院・新領域創成科学研究科, 助教授 (50273842)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 東 由明 帝人(株), 医薬開発研究所, グループリーダ
• Keywords: 骨粗しょう症 / μX線CT / 骨断層像 / アーティファクト / サイノグラム / 超音波 / 非線形伝播

Research Abstract

本研究は、骨のμX線CT画像の構造解析と超音波波形歪計測によって,非侵襲に骨の機械的強度を推定することを目的としている.この背景には老齢化社会問題があり,老年層のQOL(Quality Of Life)の向上が関係している.最終年度となる平成14年度は,μX線CT画像のアーティファクト軽減と超音波計測の精度評価を行った.前者では,CT再構成アルゴリズムに立ち返り,サイノグラム領域での適応フィルタリングと画像領域での閾値処理の再帰的適用を行った.この結果,CT特有のリング状のアーティファクトは軽減し,骨の機械的強度の推定精度は向上した.この手法は,本研究の目的とは独立に利用価値のあるアーティファクト軽減法となるだろう.後者は,初期位相が逐次的に変化する超音波ガボール波形を送受波することによって波形の非線形歪を計測しようとするアイデアである.波形歪は,生体組織の性状に深く関係することが知られている.超音波計測は前年度に送波側の設備を整え実験を進めていたが,予想されるデータが得られていなかった.このため,受波側の精度評価とシミュレーションによる計測法の評価を行った.この結果,本研究以前の既存設備で行っていた受波側の計測システムの精度が不足しているものの,計測方法自体に問題はないことが判明した.また,波形歪みの定量化では,無歪条件における受波波形の推定と実測からなるリサージュ曲線の符号付面積が適切な計量手段であることを明らかにした.これらの研究成果は,遅滞なく国内外の学会で発表を行った.

Research Products

• [Publications] A.Matani, K.Terakawa: "Artifact reduction filtering method for CT images"Annl.Intl.Conf. of the IEEE EMBS. 24. 1035-1036 (2002)
• [Publications] 眞溪歩: "組織性状診断のための反射波歪み計測シミュレーション"超音波エレクトロニクスの基礎と応用に関するシンポジウム論文集. 23. 295-296 (2002)