Development of dual-energy CT analysis for reuse of medical information supporting the Next-Generation Medical Infrastructure Act in Japan

• Project/Area Number: 23K14922
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 52040:Radiological sciences-related
• Research Institution: Kyushu University
• Principal Investigator: 近藤 雅敏 九州大学, 医学研究院, 講師 (10568968)
• Project Period (FY): 2023-04-01 – 2028-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2023)
• Budget Amount: ¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000); Fiscal Year 2027: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000); Fiscal Year 2026: ¥390,000 (Direct Cost: ¥300,000、Indirect Cost: ¥90,000); Fiscal Year 2025: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000); Fiscal Year 2024: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000); Fiscal Year 2023: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
• Keywords: Dual-energy CT / ヨード密度 / 逆推定 / Reuse of information

Outline of Research at the Start

次世代医療基盤法が整備され、医療情報の利活用が進むことが期待されている。こうした状況の中、Dual-energy CTに関する研究は専用データと専用ワークステーションを用いたDual-energy解析により発展している。そこで、解析画像の一部（2組の仮想単色X線画像）からDual-energy解析できる画像処理ソフトを開発する。実現できれば、Dual-energy CTにおける医療情報の利活用を実現する道が開ける。最終的には、医学研究の推進による医療の質の向上に貢献したい。

Outline of Annual Research Achievements

次世代医療基盤法が整備され、医療情報の利活用が進むことが期待されている。こうした状況の中、Dual-energy CTに関する研究は専用データと専用ワークステーションを用いたDual-energy解析により発展している。一方、Dual-energy CTに関する医療情報の利活用には課題が存在するため、解析画像の一部（2組の仮想単色X線画像）からDual-energy解析できる画像処理ソフトを開発を目指している。
当初の計画通り、ファントムを用いてこの提案手法の解析精度を検証した。この結果、仮想単色X線画像の組み合わせによりヨード密度の逆推定精度は異なり、最適な仮想単色X線画像の組み合わせも撮影方式により異なることが明らかとなった。
一方で異なる仮想単色X線画像の組み合わせで逆推定されるヨード密度の異なり方は傾向を見出すことが難しく、またその理由も解釈できていないという課題に直面している。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

現時点では、計画通りに遂行している。ただし、得られた結果の解釈が困難であるため、今後計画に遅れが生じる懸念がある。

Strategy for Future Research Activity

当初の計画通り、線質硬化現象が与える影響を検討する。

Research Products

• [Presentation] デュアルエナジーCTにおける仮想単色X線画像からのヨード密度値の逆推定 (2024)
  • Author(s): 近藤雅敏、本松晃、葛貫千絵、林真優、舩津亮平、白坂崇、加藤豊幸
  • Organizer: 医用画像情報学会令和5年度春期（第198回）大会プログラム
• [Presentation] 実効原子番号の算出と基準物質密度画像のノイズ低減との関係 (2023)
  • Author(s): 近藤雅敏、本松晃、葛貫千絵、林真優、舩津亮平、白坂崇、加藤豊幸
  • Organizer: 第18回 九州放射線医療技術学術大会
• [Presentation] デュアルエナジーCTの仮想単色X線画像によるヨード密度値の逆推定 (2023)
  • Author(s): 近藤雅敏、本松晃、葛貫千絵、林真優、舩津亮平、白坂崇、加藤豊幸
  • Organizer: 第51回日本放射線技術学会秋季学術大会