Establishment of image quality assessment methods based on human perception in muclear medicine

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20K20240
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 90140:Medical technology assessment-related
• Research Institution: Hirosaki University
• Principal Investigator: HOSOKAWA Shota 弘前大学, 保健学研究科, 助教 (20790554)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: 画質評価 / 顕著性

Outline of Final Research Achievements

Salience is an indicator that demonstrates how easily human visual attention can be drawn. Currently, many methods have been proposed for calculating salience using computers. In this study, we examined whether salience could be applicable to medical images, particularly nuclear medicine images. Using Monte Carlo simulations, nuclear medicine images under various conditions were created, and evaluated both by salience and traditional physical metrics. Furthermore, we compared subjective visual assessments by evaluators, unconscious gaze data (obtained from devices), and results of physical metrics. It became clear that salience correlates better with visual evaluations and gaze data than traditional metrics do, effectively reflecting the visibility of signals.

Free Research Field

核医学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

近年の医療画像では画質の向上が図られることから非線形的な処理が使われることも多いが、これにより従来使用されてきた物理学的な画質評価指標（コントラストやノイズ）が視覚評価の結果と解離する問題があった。本課題は人の見え方に基づいた顕著性が画質評価に有用であるという仮説を立て、検証した。さまざまな条件下で作成された核医学画像に対し、視覚評価やデバイスから取得した観察者の視線情報と比較することで顕著性が画質評価に有用であることを明らかにした。顕著性を画質評価指標に加えることにより、画質を正しく評価可能であり、再構成条件の最適化、患者の被ばく量の低下、検査時間の短縮など診療に貢献されると考えられる。