Development of Generating Quantitative Regional Perfusion Images using X-ray Angiography

2018 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 15K15213
• Research Institution: Fujita Health University
• Principal Investigator: 加藤 良一 藤田医科大学, 大学病院, 教授 (80319251)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 市原 隆 藤田医科大学, 保健学研究科, 教授 (90527748)
• Project Period (FY): 2015-04-01 – 2019-03-31
• Keywords: 局所血流の定量的評価方法 / ビームハードニング補正 / 信号直線性補正用球状ファ ントム / Patlak法

Outline of Annual Research Achievements

我々はX線血管撮影装置による血管造影法の施行中に可能な2コンパーメントモデルに基づく局所血流の定量的評価方法を考案した。血管造影像に対して、解析の前処理として造影剤投与前後での画像の引き算、画像値と造影剤濃度の直線性を維持するためのビームハードニング補正、動脈や目的組織の動き補正を行った後に、造影剤注入動脈内と目的組織部の造影剤濃度の時間変化曲線(TDC)からPatlak法により動脈から毛細血管外部組織へ流出する血流(K1)を算出する。
平成28年度は、平成27年度に開発したキャリブレーション用球状ファントムによる信号直線性補正法および血流算出計算アルゴリズムを用いて5例の患者の血管造影データの解析を行った。全ての症例で臓器血流量が算出され、血管内治療前後の血流量の変化を検出可能であった。しかし、同期撮影が困難な呼吸性体動によるミスレジストレーションが生じる場合や球状ファントムの背景に骨組織など極端にX線減弱能が異なる組織が重なる場合などに異常値が検出されることが確認され、問題点と考えられた。
平成29年度は球状ファントムによる信号直線性補正法の問題点を解決し、より多くのデータ収集・解析のためのコンピュータシステムを血管造影装置に接続する予定であったが、血管撮影装置メーカーの買収・組織改変のため、対応が延期され、現在でも画像処理装置へのアルゴリズムの導入と血管撮影装置との接続ができていない。
平成30年度には4月1日に施行された臨床研究法への対応が必要となったため、諸手続き等に難渋し、臨床研究を実施できなかった。
今後、信号直線性補正法をさらに改良し、画像処理装置と血管撮影装置との接続を完了し、肝細胞癌に対する動脈塞栓術前後の肝動脈血流評価や肝切除術前の非塞栓葉の肥大を目的とした肝内門脈枝塞栓術における塞栓前後の門脈血流評価に関して臨床研究を実施していく予定である。