2014 Fiscal Year Research-status Report
超低被ばく検査を実現するPET/CTシステムの要素技術開発
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25460751
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
山田 幸子 大阪大学, 医学部附属病院, 医療技術職員 (40623054)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
上口 貴志 独立行政法人情報通信研究機構, 脳情報通信融合研究センター, 主任研究員 (80403070)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | CT / 画質評価 / 画像再構成 / 被ばく / 放射線医学 / 核医学 / PET/CT / 検診 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
PET/CT検査における放射線被ばくは，PET用放射性薬剤による内部被ばくと，CTによる外部被ばくに大別でき，本研究課題ではおもに後者の被ばく低減を重視している．CTの被ばく低減には低線量での撮影が必要であるが，線量を低くするほど画像ノイズは著しく増大し，これがCT画像の診断精度を低下させ，さらにPET画像生成処理での誤差要因ともなる．そこで，低線量撮影されたCTの「投影データ」から断層画像を生成する過程において，従来の解析的なアルゴリズムに逐次的なノイズ低減処理を組み込むことで線量低減と画質改善の両立を試みた．
このような画像生成法の導入により，低線量でもコントラストや解像度を劣化させることなくノイズを低減させることが可能となったが，一方で，従来の画質指標では測りきれない画質の変化が生じるようになった．したがって，このような画質の変化を客観的に評価しうる新しい画質評価法の確立が望まれ，昨年度に新規方法を提案したものの，ダイナミックレンジの広いCT画像では主観との相関が必ずしも良好とはいえなかった．そこで今年度は，CT画像に対して画像観察条件を加味したダイナミックレンジ操作を行い，そののちに画質統計量を算出する新たな方法を開発し，視覚評価実験にてその妥当性を評価したところ，主観ときわめて相関のよい結果を得ることができた．
異なる側面からのアプローチとして，X線スペクトル情報を活用する新しい撮像技術についても昨年度から検討を行っており，今年度は当初の実施計画どおり，放射線治療計画におけるCTの被ばく低減についても検討を行った．治療計画用CTにおいては，腫瘍を明瞭に描出することと，「線量分布計算」を正確に行うことが要求され，造影剤投与，非投与の2種類の画像があれば理想的である．これを造影剤投与後の画像のみで精度よく行える方法を開発し，非投与時の撮影を省くことによる線量低減を可能とした．
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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
当初，計4項目の実験を想定していたが，そのうち2項目については当初の計画以上に大幅に進展し，すでにそれぞれの成果は論文として発表している．これは，国内外での研究動向を踏まえ，戦略的にこの2項目に集中して十分な時間をかけることで成果発表を急ぐべきであると判断したためである．一方で，残る2項目については進捗が遅れており，ファントムを購入しての実臨床に即した画質評価，およびコンピュータやソフトウェアを購入しての計算機シミュレーション等は来年度への持ち越しとなった．以上のことを勘案すると，研究課題全体としてはおおむね順調であると判断できる．
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| Strategy for Future Research Activity |
低線量CTを用いたPETおよびSPECTの減弱補正法について，その精度を検証するとともに，エネルギースペクトル情報を利用した新規減弱補正法について検討を行う．また，今年度に実施予定であった人体模擬ファントムによる被ばく低減効果の検証や，コンピュータシミュレーションを必要とする実験を実施する．これらに加え，近年，注目を集めている乳房専用PETなどでの被ばく低減の可能性についても検討する．
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| Causes of Carryover |
今年度に実施予定であった計4項目の実験計画のうち2項目を優先的，集中的に実施したため，残る2項目の実験に必要な物品（コンピュータ，周辺機器，ファントム等）の購入を見送ったことによる．
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
次年度実施予定の実験に必要な物品（コンピュータ，ソフトウェア，ファントム等）を調達する．また，視覚評価実験に用いる画像表示端末（タブレット端末等）や被験者行動記録に必要な映像機器（デジタルカメラ等）を必要に応じて調達する．
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