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2020 Fiscal Year Annual Research Report

Real-time dose estimation for IR

Research Project

Project/Area Number 18K07646
Research InstitutionTeikyo University

Principal Investigator

古徳 純一  帝京大学, 医療技術学部, 教授 (70450195)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 芳賀 昭弘  徳島大学, 大学院医歯薬学研究部(医学域), 教授 (30448021)
Project Period (FY) 2018-04-01 – 2021-03-31
KeywordsIVR / リアルタイムモンテカルロシミュレーション / 放射線被ばく
Outline of Annual Research Achievements

本研究の目的は,インターベンショナルラジオロジー(IVR)の分野における被ばくのリアルタイムでの線量管理である.IVRは,広く動脈などの手術に用いられているが,使用する線量が,放射線診断などに比べて圧倒的に高いにもかかわらず,放射線を知覚できないためか,患者のみならず,術者の被ばく線量も高い傾向にあるという問題がある.今年度は,以下の点を遂行した.
1.インターベンショナルラジオロジー用の線量可視化複合現実システムの完成:リアルタイムモンテカルロシミュレーションの技術を用いて,術中に患者に照射しているX線のリアルタイム線量を術者の視野内にヘッドマウントディスプレイを通じて映し出し,空間中のリアルタイム線量も視野内に線量率に比例する球として映し出す,IVR用の複合現実線量可視化システムのプロトタイプを完成させた.術中の管電圧や管電流の情報は,機器からリアルタイムに取得し,モンテカルロシミュレーションによる放射線量の計算の入力情報ととする.
2.複合現実を利用したインターベンショナルラジオロジー用線量可視化システムの論文受理:上記のシステムの内容をJournal of Medical Systems誌に投稿し,受理された.この論文はイギリスの専門誌Interventional News誌で紹介された.
上記の発表を,論文9件(査読付き論文8件),学会発表6件(招待講演2件,国際学会1件)として発表した.

Remarks

【紹介記事】
Novel mixed reality dose visualisation system may help manage radiation exposure during IR procedures
https://interventionalnews.com/mixed-reality-dose-visualisation-radiation-exposure/

  • Research Products

    (16 results)

All 2021 2020 Other

All Journal Article (9 results) (of which Peer Reviewed: 8 results,  Open Access: 5 results) Presentation (6 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 2 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Mixed Reality Visualization of Radiation Dose for Health Professionals and Patients in Interventional Radiology2021

    • Author(s)
      Takata Takeshi、Nakabayashi Susumu、Kondo Hiroshi、Yamamoto Masayoshi、Furui Shigeru、Shiraishi Kenshiro、Kobayashi Takenori、Oba Hiroshi、Okamoto Takahide、Kotoku Jun’ichi
    • Journal Title

      Journal of Medical Systems

      Volume: 45 Pages: -

    • DOI

      10.1007/s10916-020-01700-9

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Deep Learning for Detection of Elevated Pulmonary Artery Wedge Pressure using Standard Chest X-Ray2021

    • Author(s)
      Hirata Yukina、Kusunose Kenya、Tsuji Takumasa、Fujimori Kohei、Kotoku Jun’ichi、Sata Masataka
    • Journal Title

      Canadian Journal of Cardiology

      Volume: - Pages: -

    • DOI

      10.1016/j.cjca.2021.02.007

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Causal relations of health indices inferred statistically using the DirectLiNGAM algorithm from big data of Osaka prefecture health checkups2020

    • Author(s)
      Kotoku Jun’ichi、Oyama Asuka、Kitazumi Kanako、Toki Hiroshi、Haga Akihiro、Yamamoto Ryohei、Shinzawa Maki、Yamakawa Miyae、Fukui Sakiko、Yamamoto Keiichi、Moriyama Toshiki
    • Journal Title

      PLOS ONE

      Volume: 15 Pages: -

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0243229

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Deep learning to predict elevated pulmonary artery pressure in patients with suspected pulmonary hypertension using standard chest X ray2020

    • Author(s)
      Kusunose Kenya、Hirata Yukina、Tsuji Takumasa、Kotoku Jun’ichi、Sata Masataka
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 10 Pages: -

    • DOI

      10.1038/s41598-020-76359-w

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Effect of color information on the diagnostic performance of glaucoma in deep learning using few fundus images2020

    • Author(s)
      Hirota Masakazu、Mizota Atsushi、Mimura Tatsuya、Hayashi Takao、Kotoku Junichi、Sawa Tomohiro、Inoue Kenji
    • Journal Title

      International Ophthalmology

      Volume: 40 Pages: 3013~3022

    • DOI

      10.1007/s10792-020-01485-3

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Calculating and estimating second cancer risk from breast radiotherapy using Monte Carlo code with internal body scatter for each out‐of‐field organ2020

    • Author(s)
      Takata Takeshi、Shiraishi Kenshiro、Kumagai Shinobu、Arai Norikazu、Kobayashi Takenori、Oba Hiroshi、Okamoto Takahide、Kotoku Jun’ichi
    • Journal Title

      Journal of Applied Clinical Medical Physics

      Volume: 21 Pages: 62~73

    • DOI

      10.1002/acm2.13060

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] High-statistics image generation from sparse radiation images by four types of machine-learning models2020

    • Author(s)
      Sato S.、Kataoka J.、Kotoku J.、Taki M.、Oyama A.、Tagawa L.、Fujieda K.、Nishi F.、Toyoda T.
    • Journal Title

      Journal of Instrumentation

      Volume: 15 Pages: P10026~P10026

    • DOI

      10.1088/1748-0221/15/10/p10026

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] First application of the super-resolution imaging technique using a Compton camera2020

    • Author(s)
      Sato S.、Kataoka J.、Kotoku J.、Taki M.、Oyama A.、Tagawa L.、Fujieda K.、Nishi F.、Toyoda T.
    • Journal Title

      Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A: Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment

      Volume: 969 Pages: 164034~164034

    • DOI

      10.1016/j.nima.2020.164034

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 機械学習のための情報数学2020

    • Author(s)
      古徳 純一
    • Journal Title

      医学物理

      Volume: 40 Pages: 55~60

    • DOI

      10.11323/jjmp.40.2_55

    • Open Access
  • [Presentation] ディープラーニングに必要な数学2021

    • Author(s)
      古徳純一
    • Organizer
      第121回日本医学物理学会学術大会
    • Invited
  • [Presentation] Detecting pulmonary hypertension using chest x-ray image by convolutional neural network2021

    • Author(s)
      Takumasa Tsuji, Yukina Hirata, Kenya Kusunose, Masataka Sata, Jun’ichi Kotoku
    • Organizer
      第121回日本医学物理学会学術大会
  • [Presentation] 放射線治療の因果探索2020

    • Author(s)
      古徳純一,白石憲史郎
    • Organizer
      日本放射線腫瘍学会第33回学術大会
    • Invited
  • [Presentation] Classification of Optical Coherence Tomography Images Using Deep Neural Networks2020

    • Author(s)
      J Kotoku*, T Tsuji, Y Hirose, K Fujimori, T Hirose, A Oyama, Y Saikawa, T Mimura, K Shiraishi, T Kobayashi, A Mizota
    • Organizer
      AAPM2020
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Monte Carlo Dose Calculation and Estimation of Second Cancer Risk by Internal Body Scatter for Out-of-field Organs from Breast Radiotherapy2020

    • Author(s)
      Takeshi Takata, Kenshiro Shiraishi, Shinobu Kumagai, Norikazu Arai, Takenori Kobayashi, Hiroshi Oba, Jun’ichi Kotoku
    • Organizer
      第119回日本医学物理学会学術大会
  • [Presentation] 健康診断OCT画像のカスケーディングモデルを用いた自動スクリーニング2020

    • Author(s)
      藤森康平、辻拓将、古徳純一、広田雅和、上野真治、伊藤逸毅、竹山英夫、澤智博、三村達哉、 溝田淳
    • Organizer
      第124回日本眼科学総会
  • [Remarks] 帝京大学医学物理グループホームページ

    • URL

      http://square.umin.ac.jp/teikyo-mp/index.html

URL: 

Published: 2021-12-27  

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