2019 Fiscal Year Research-status Report
超高精細X線CT装置を用いた包括的骨脆弱性評価に関する研究
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18K15624
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Research Institution | International University of Health and Welfare |
Principal Investigator |
長谷川 浩章 国際医療福祉大学, 成田保健医療学部, 講師 (20420218)
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Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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Keywords | 超高精細CT / マイクロCT / 海綿骨 / 骨梁構造解析 / 有限要素解析 |
Outline of Annual Research Achievements |
本研究では超高精細CT装置を用いたCT画像が従来の画像に対して高い空間分解能を有していることから、従来的なマイクロCT装置によるin vitroの骨梁形態評価に対する超高精細CT装置によるin vivo評価が優位であるとの仮説を立て、①模擬海綿骨の骨梁構造形態の基礎的評価、および②人工骨を用いた有限要素解析による骨梁形態の計算生体力学的特性評価の2項目の検証から前述の仮説を立証することを目的とする。令和元年度は前年度に3Dプリンタを用いて作成された人工腰椎モデルを超高精細CT装置にて撮影を行えるよう、撮影パラメータについて検討した。超高精細CT装置では、得られる空間分解能によって3種類(標準モード・高精細モード・超高精細モード)の撮影モードがあり、撮影時の検出器構成やX線データ収集条件が異なる。一般的な検査で使用される汎用的なパラメータを反映している標準モードは、従来のCT画像と同等の512ピクセルおよび撮影スライス厚1mm(または0.5mm)となるのに対して、高精細モードでは1024ピクセルおよび撮影スライス厚0.5mm、超高精細モードでは1024ピクセルおよび撮影スライス厚0.25mmとすることが可能であり、各撮影モード間の空間分解能の差異が明瞭となるよう計画した。さらに、X線焦点サイズや画像再構成関数も空間分解能に影響を与える要因であるため、装置の性能や診療における適応可能性を考慮して検討項目として加えることとした。現在は前述の撮影パラメータを用いて、超高精細CT装置による実測を行えるよう検討中である。
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Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
令和元年9月より他施設へ異動となったため、研究遂行に必要な時間を十分に確保することができず、研究活動に対するエフォートが当初より低下した。そのため、当初予定していた3Dプリンタを用いて作成された人工腰椎モデルの超高精細CT装置による画像取得までには至らなかった。撮影パラメータや骨梁形態評価に必要な項目については検討済みであるため、当該研究課題の進捗状況としてはやや遅れていると判断した。
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Strategy for Future Research Activity |
本研究では研究期間内に超高精細CT装置を用いて①模擬海綿骨の骨梁構造形態の基礎的評価、②人工骨を用いた有限要素解析による骨梁形態の計算生体力学的特性評価を行う。これらの2つの評価項目について、一般的なCT画像診断で使用する標準的な撮影モードに対して高分解能撮影が可能な高精細モードの優位性をファントムデータから検証し、超高精細CT装置によるin vivoの骨梁形態評価の可能性を明らかにする。当初の研究計画では、令和元年度に3Dプリンタを用いて作成された人工腰椎モデルの超高精細CT装置による画像取得を行い研究結果を取り纏める予定であったが、研究活動に対するエフォート低下により、CT撮影時の画像ピクセル数や撮影スライス厚といった撮影モードのパラメータ設定の検討に留まった。令和2年度は、人工腰椎モデルの超高精細CT装置による画像取得を可及的速やかに完了させ、残りの期間は研究結果の取り纏めと論文誌等による研究成果の公表に関する作業に充てる予定である。
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Causes of Carryover |
理由:令和元年度は超高精細CT装置による腰椎ファントムの画像取得を行い、研究結果の取り纏めと当該研究課題の総括として研究成果の公表を行う予定であった。しかし、令和元年9月より他施設へ異動となったため、当該研究課題に対するエフォートが研究計画時より低下し進捗に遅れが生じた。 使用計画:令和2年度では超高精細CT装置による腰椎ファントムの画像取得を速やかに行い、残りの期間は研究結果の取り纏めと論文誌等による研究成果の公表に関する作業に充てる予定であり、未使用額はそれに要する経費に充当することとしたい。
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