2017 Fiscal Year Annual Research Report
Study of iterative image reconstruction using compressed sensing and motion correction
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26461832
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| Research Institution | Tokyo Metropolitan University |
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Principal Investigator |
篠原 廣行 首都大学東京, 人間健康科学研究科, 名誉教授 (90138488)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | MRI / compressed sensing / image reconstruction / wavelet transform / total variation / visual evaluation |
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| Outline of Annual Research Achievements |
圧縮センシングMRI (CS-MRI)による画像（CS画像）の評価に関し，頭部MR画像の数値評価は3次元画像の特定の1断面を対象とする場合が多い．また，画像の種類については，T1，T2，PD強調画像のいずれか1種類の画像についての数値評価でなされる場合が多い．平方根二乗誤差（RMSE）による数値評価では3種類の画像について頭部画像全体だけでなく白質，灰白質，脳脊髄液など解剖学的形状の関心領域を詳細に調べた．これまで放射線科医の視覚評価に基づいたCS画像の画質に関する報告がなされてこなかった．われわれは，放射線科医がCS画像にどのような印象を持つかを把握することが方法論の開発において重要と考えている．そこで，放射線科医3名に5断面についてアーチファクト，解剖学的形状，組織コントラストの3つの観点からCS画像の視覚評価を依頼しスコア化した．そして，放射線科医がCS画像を原画像に近いと判断するのは3つの観点のスコアがどのように分布するときか，逆に近くないと判断するのはどのスコアが低いかを調べた．その結果，スパース変換にウェーブレット変換と全変動（TV）を用いる共役勾配法では，半径方向のサンプリング数256，角度方向のサンプリング数（ビュー数）80 / 180度のとき，放射線科医3名による視覚評価の平均スコアの比率は原画像の画質を100%にした場合， T1-CS（CSで作成したT1強調画像）：96%， T2-CS：74-81%， PD-CS：81-89%であった．ビュー数を48にするとさらにアーチファクトが顕著であった． そこで，共役勾配法とは別のCS-MRI法としてSplit Bregman法を検討した．ビュー数48にTVを正則化に用いたSplit Bregman法では，特にT1-CS及びPD-CSの頭頂部で顕著であったストリークアーチファクトは共役勾配法と比較し抑制された．
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