2017 Fiscal Year Research-status Report
フォトンカウンティングマンモグラフィによる物質同定のための基礎的検討
| Project/Area Number |
16K09015
|
|---|
| Research Institution | Kyoto College of Medical Science |
|---|
Principal Investigator |
小寺 吉衞 京都医療科学大学, 医療科学部, 研究員 (10124794)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
小山 修司 名古屋大学, 脳とこころの研究センター, 准教授 (20242878)
西出 裕子 岐阜医療科学大学, 保健科学部, 准教授 (80635730)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2016-10-21 – 2019-03-31
|
| Keywords | フォトンカウンティング技術 / ディジタルマンモグラフィ / 物質同定 / 実効原子番号画像 / 乳腺含有率 / dense breast |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
2017年3月に名古屋大学保健学科へ設置された実機を用い，物理評価として鮮鋭度（pre-sampled MTF），粒状性（WS, Winner Spectrum）の測定を行い，市販装置との比較を行った．結果として，プロトタイプの実機のMTFは市販装置よりも劣っていたが，低周波数領域のWSは優れた特性を示していた．
フォトンカウンティングの手法を用いた新しい画像の作成方法を考案し，マンモグラフィ画像に応用することを報告した．また，この方法をシミュレーションプログラムに組み込んで作成した画像を用いて画像評価を行った．
前年度に引き続き，三河乳がんクリニックの協力の下，ホルマリン固定された乳房摘出標本のＸ線スペクトル解析を行った．乳腺と脂肪組織の測定結果はシミュレーションと同様の結果が得られ，鑑別が可能であった．乳腺と腫瘍組織の鑑別については，可能な標本も存在したが，困難な症例（標本）もあった．全体的には，X線スペクトロメータを用いた解析よりも鑑別精度の高い結果を得た．
モンテカルロシミュレーションを用いて，管電圧50kVのときの検出器への入射光子数と平均乳腺線量を算出した，また平均乳腺線量と画質の関係を検討した．その結果，標準的な平均乳腺線量では，従来必要とされていた画像形成に必要な光子数より遥かに多くの光子数が検出器に入射していることが分かった．これより本研究の設定条件で，より高画質な画像が得られる可能性が示唆された．
乳腺含有率の変化をどの程度までとらえることができるかを検討した．結果として，10%刻みで0%から100%まで十分に識別できることをシミュレーションで示した．さらにX線スペクトル，プロトタイプの実機でも乳腺含有率を変化させたファントムの鑑別ができることを示した．
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
共同研究を行っている企業の試作したスキャン装置を併用したフォトンカウンティング装置の納入が、当初の予定より半年程度遅れたため、全体の計画が若干遅れたが、計画を並列に進めることで、ほぼ遅れを取り戻した。装置の画質特性の測定、被曝線量の測定、患者からのがん組織を含む摘出標本における組織の物質同定と実効原子番号画像の作成など、ほぼ、当初の計画通りに進捗した。
|
| Strategy for Future Research Activity |
これまで、摘出標本は、ホルマリンで固定された試料を用いていたが、物質同定においてホルマリンの影響が否定できないので、患者から摘出直後の試料の評価に切り替えるため、試作機を摘出手術を行っている医療施設に移設して画像の取得と計測を行っている。
物質同定の精度を上げるため、当初計画よりも高い管電圧での画像の取得を計画しており、そのため、設定条件下で得られる画像のCNRと被曝線量をシミュレーションと実測で求めている。
|
| Causes of Carryover |
それぞれ分担研究者に分担したものであり、各分担者が次年度に消耗品等として計画している。
|
-
-
-
[Presentation] A proposed new image display method with high a contrast-to-noise ratio using energy-resolved photon-counting mammography with a CdTe-series detector2018
Author(s)
Reina SUZUKI, Shuji KOYAMA, Yoshie KODERA, Ai NAKAJIMA, Mariko SASAKI, Yoko IIDA, Fukiko ITO, Yumiko KOSHIBA, Tsutomu YAMAKAWA, Shuichiro YAMAMOTO, Daisuke HASHIMOTO, Masahiro OKADA
Organizer
SPIE Medical Imaging 2018
Int'l Joint Research
-
-
-
[Presentation] Identification and differentiation of resected breast tissue specimens using a cadmium telluride series photon-counting X-ray detector2017
Author(s)
Mariko Sasaki, Ai Nakajima, Akiko Ihori, Hiroko Nishide, Shuji Koyama, Tsutomu Yamakawa, Shuichiro Yamamoto, Masahiro Okada, Mitsuhiro Mizutani, Yoshie Kodera
Organizer
CARS 2017 31th Computer assisted radiology and surgery, Barcelona, Spain
Int'l Joint Research
-
[Presentation] Study of substance identification and effective atomic number visualization in mammography using photon-counting technique2017
Author(s)
Suzuki Reina, Shiori Tomita, Ai Nakajima, Akiko Ihori, Shuji Koyama, Tsutomu Yamakawa, Shuichiro Yamamoto, Masahiro Okada, Yoshie Kodera
Organizer
CARS 2017 31th Computer assisted radiology and surgery, Barcelona, Spain
Int'l Joint Research
-
-
-
-
