Basic study of image standardization for statistical analysis of nuclear medicine images.

2016 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 26460717
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 四月朔日 聖一 東北大学, サイクロトロン・ラジオアイソトープセンター, 助手 (30210967)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 田代 学 東北大学, サイクロトロン・ラジオアイソトープセンター, 教授 (00333477)
• Project Period (FY): 2014-04-01 – 2017-03-31
• Keywords: PET / GATE / シミュレーション / 統計学的画像解析

Outline of Annual Research Achievements

本研究の目的は核医学研究において信頼性のある核医学画像を撮像するための標準的データをシミュレーションにより得る方法を確立することである。このためにPET装置シミュレーションソフトウェアGATEを用いてPET装置モデルを作成し、これが実際の装置を正確に表現できているかを実データと比較し確認することを目指した。
最終年度では、遅れていたシミュレーション装置の収集系パラメータについて円筒ファントムデータを用いて決定し、合わせてシミュレーションデータの画像化に必要な装置ノーマリゼーションデータと減弱補正データを作成した。また遅れの大きな要因であった計算時間の短縮について検討し若干の効果を得、さらに研究用に購入したワークステーション以外にもGATEをインストールし計算能力の増強も行った。NEMA規格での分解能と感度についてシミュレーションデータを作成し実装置データと比較した結果、分解能2mm以下、感度25％以下の違いとなった。統計的画像解析ソフトウェアSPM8で比較するためのホット球ファントムデータのシミュレーションについても一部行い実装置ソフトウェアにて画像再構成できること確認した。
シミュレーション計算に並行して実装置にて収集したホット球ファントムのデータについてSPM８で解析を行った。解析に際し解析対象となる画像サンプルをbootstrap法により作成するためのプログラム作成とSPM解析自動的化のためのバッチ処理スクリプトおよび入力データの作成を行い720組のSPM解析を行った。SPM解析結果のt値画像についてホット球部位のVOI解析を行いシミュレーションとの比較データの作成を行った。
GATEによるPET装置ワークステーション計算能力の不足と計算途中でフリーズする原因不明の障害によりSPM解析結果での比較にまでは至らなかったが比較に向け今後も研究を継続し結果を論文化する予定である。