2020 Fiscal Year Research-status Report
全身循環シミュレータを用いたCT angiographyにおける至適造影法の開発
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20K08110
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| Research Institution | Hiroshima University |
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Principal Investigator |
檜垣 徹 広島大学, 医系科学研究科(医), 共同研究講座准教授 (80611334)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
粟井 和夫 広島大学, 医系科学研究科(医), 教授 (30294573)
立神 史稔 広島大学, 病院(医), 講師 (90411355)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 造影シミュレーション / 冠動脈造影CT |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度は主に、最適な造影時間濃度曲線（time density curve: TDC）を得るためのシミュレーションソフトウェアの開発を行った。任意の形状のTDCを得るため、造影剤注入速度曲線（contrast-medium injection curve: CIC）の形状を自動的に制御できるアルゴリズムを開発した。実際に使用できる造影剤注入器の仕様にあわせ、CICは4つのパラメータからなる関数とした。すなわち、注入速度を4相に分けて変更できる設計とした。それぞれの相ごとの注入速度を最適化対象のパラメータとし、それぞれの相の長さは固定時間とした。それぞれの相の長さは注入時間全体を均等に4等分するよりも、1相目と4相目の時間を短くするほうがTDCの形態が制御しやすくなることがわかった。CICの加速度は、実際の造影剤注入器の仕様にあわせて10ml/s/sとしたことで、より実際に近いCICを設定することができた。
目標とするTDCの形状は、2点を結ぶ直線として与えた。TDCのグラフ上にて時間t1におけるCT値をV1、時間t2におけるCT値をV2を設定することで、2点を結ぶ直線を生成し、直線にできるだけ重なるようなTDCとなるようCICを最適化した。目標CT値を2点を結ぶ直線として設定することによって、CT値を一定に保つだけでなく、増加傾向や減少傾向のTDCも作成することが可能となった。最適化においては、最小二乗法によってTDCができるだけ目標の直線と重なるようにCICの4つのパラメータを探索した。新たに開発したCICの自動計算アルゴリズムによって、従来の1相のみによる定常速注入と比べてよりTDCの形状を自由度高く制御することが可能となった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
CICの自動計算アルゴリズムの開発は順調に進んでいるが、臨床的に必要となるTDCの形状についての検討は十分進められておらず、2021年度の早期に検討を進める予定である。
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| Strategy for Future Research Activity |
シミュレーションソフトウェアの開発は順調に進んでいるため、今後は臨床的に必要となるTDCを検討した上で、そのようなTDCが開発したソフトウェアによって実現できるかの検証を行う。進捗に応じて臨床的な検証に進む。
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| Causes of Carryover |
コロナウイルス感染症蔓延のため、参加予定であった学会や出張がキャンセルとなり、おもに旅費の繰越金が生じた。次年度以降で感染状況が改善次第学会活動を再開するとともに、リモート発表や遠隔会議の設備費用にも充てる。
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