2017 Fiscal Year Research-status Report
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17K16431
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| Research Institution | Kanazawa University |
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Principal Investigator |
川嶋 広貴 金沢大学, 保健学系, 助教 (70775577)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | CT / 解像度 / 四肢 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は，四肢の微細な構造を明瞭に描出し「変形性疾患や骨折の治癒過程を骨髄レベルで評価・解析すること」や「遊離皮弁移植の手術前に吻合可能な穿通枝を確実に描出すること」を実現するために，コンピュータ断層撮影(computed tomography: CT)装置の解像度を向上させることである．そこで，近接ジオメトリと高精細検出器を既存のCT装置に搭載した超高解像度CTシステムの基礎的技術を開発する．これにより四肢の高解像なイメージングが実現され，画像診断に変革をもたらす可能性がある．
現在，医療に用いられているCT装置の解像度は，約0.31～0.35 mmであり，骨梁(0.1～0.2 mm)のような微細な構造の描出は困難である．また近年では臨床で使用可能な汎用型CT装置にも高精細撮影のモードが搭載されてきており，それら装置の画質特性の評価を昨年度に行った．しかし，これらを用いても画像診断に変革をもたらすほどの高解像度化は実現されていない．我々の実験システムではより小さな開口幅の検出器を使用し，X線の焦点に起因するボケを低減した近接ジオメトリを採用することで，さらなる画質向上・高解像度化が実現できると考える．
現在，本研究では超高精細検出器(ピクセルピッチ0.1 mm)による画像データを取得および画像出力が可能となった．このシステムは1秒間に300フレームの画像データを処理する可能である．今年度には，この検出器を用いて，実験システムによるCT画像再構成を実現し，開発した超高解像度CTの特性(解像度・ノイズ特性・被ばく線量)を評価するとともに，これまでに描出できなかった骨梁や軟骨，皮下の穿通枝を描出できる可能性について検討する．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
高精細検出器(ピクセルピッチ0.1 mm)によるX線動画像の撮像が可能となり，1秒間に300フレームの画像データを収集することができた．この画像データを読み取るためのソフト開発に時間を要した．次年度は，この検出器を用いてCT画像の再構成を行う予定である．
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| Strategy for Future Research Activity |
本研究では，超高解像度のCTを実現するために，高精細検出器を極力人体に近い位置に配置して，画像を取得することが必要である．そのためには，CT装置の検出器に基台を設置する必要があるが，その搭載は容易ではなく，特殊な技術を要するため，本研究では実験システムによる安定した画像形成が可能となってから行うこととする．そのため次年度では，一般撮影用のX線撮影装置と自作のファントム回転台を用いて被写体を回転させることにより，画像データを収集する予定である．収集された画像データから，CT画像を再構成し，その画像特性を評価する．
実際のCT装置に実験システムを配置したものとは異なるが，今回の実験システムにおける画像の圧倒的な高分解能画像の有用性を示すことは可能である．
この超高解像度CT画像の物理特性(解像度・ノイズ特性・被ばく線量)を測定し，既存のCT装置との比較を行う．また最適な撮影条件を検討するため，再構成アルゴリズムの使用や被ばく線量との関係も明らかにする．超高解像度CT画像に対して，逐次近似再構成によるノイズ低減技術を適応し，被ばく低減が可能か検討することで，撮影条件の最適化を行う．なお現在，臨床で利用可能な高解像度CT装置の性能は昨年度，実測し，すでに測定データを取得済みである．
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| Causes of Carryover |
高精細検出器から画像データを取得できるようになるまでに時間を要したため，画像再構成用ワークステーションの購入が遅れた．次年度には，ワークステーションおよび実験機器の購入を行う予定である．
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Research Products
(2 results)
