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医療用X線撮像装置システムの総合評価関数ソフトウエアの開発

研究課題

研究課題/領域番号 10750047
研究種目

奨励研究(A)

配分区分補助金
研究分野 応用物理学一般
研究機関広島国際大学

研究代表者

有村 秀孝  広島国際大学, 保健医療学部, 講師 (20287353)

研究期間 (年度) 1998 – 1999
研究課題ステータス 完了 (1999年度)
配分額 *注記
1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
1999年度: 200千円 (直接経費: 200千円)
1998年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
キーワードX線撮像システム / 被写体コントラスト / 被写体鮮鋭度 / X線焦点のMTF / 散乱X線のMTF / 患者の体厚 / overall MTFの分離 / 総合評価関数 / MTF / 粒状のウィナースペクトル / 量子モトル / ウィルムの特性曲線 / 被写体の減弱曲線 / X線スペクトル / 後方散乱係数 / 表面吸収線量
研究概要

本研究の目的はX線画像の画質と被曝線量を撮影条件で制御するために、画質の物理的要因の定量値と被曝線量を撮影条件の関数として作成し、それらを組み込んだX線撮像システムの総合評価関数とそのソフトウエアを開発することである。
1.X線撮像システムの総合評価関数の開発
(1)人体を模擬したアクリルファントムに画像信号として低コントラストの被写体を埋め込み、それを撮影し、被写体コントラストと被写体の鮮鋭度を示すoverall MTF(modulation transfer function)の管電圧依存性を測定した。その結果、二つの定量値は大きく管電圧に依存することがわかった。
(2)散乱X線の被写体鮮鋭度に及ぼす影響を調べるために、X線管焦点のMTFを測定し、(焦点のMTF)×(画像検出器のMTF)とoverall MTFを比較した。その結果、散乱X線が各空間周波数で異なる影響を与えることがわかった。
(3)(2)の結果をさらに調べるために、散乱X線のMTFを求める方法とoverall MTFを直接線成分と散乱X線成分に分離する方法を開発した。その結果、低周波数領域で散乱線が大きく影響を与えていることがわかった。散乱X線量は患者の体厚と撮影距離に依存することから、これらは鮮鋭度に大きく影響を与えると言える。
(4)散乱X線によるボケを考慮したX線撮像システムの総合評価関数を開発した。総合評価関数には画質の物理的要因の定量値、被写体コントラスト、overall MTF、そして、皮膚呼吸線量の撮影条件依存性の関数を含む。
2.X線撮像システムの総合評価関数ソフトウエアの開発
総合評価関数ソフトウエアをパーソナルコンピュータ上で開発した。
3.今後の展開
本研究の結果から患者の体厚と撮影距離は鮮鋭度に大きく影響を与えることが示唆された。したがって、実際の医療に適用するためには、患者の体厚と撮影距離を考慮した総合評価関数を開発する必要がある。

報告書

(2件)
  • 1999 実績報告書
  • 1998 実績報告書
  • 研究成果

    (9件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (9件)

  • [文献書誌] H.Arimura: "Proportionality between Wiener spectra of quantum mottle and the squares of modulation transfer functions"Physics in Medicine and Biology. 44・5. 1337-1352 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] H.Arimura: "Evaluation of radiography factors for x-ray imaging system to optimize image quality and patient skin dose"Abstracts of Eleventh International Congress of Radiation Research(Dublin,Ireland). 1. 294 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] H.Arimura: "Effect of scattered x-rays on subject contrast and image sharpness"Japanese Journal of Medical Physics. 19・61. 278-281 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] H.Arimura: "Influence of the scattered x-rays on object sharpness of radiograph"SPIE Proceedings. 3977(印刷中). (2000)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] H.Arimura: "Comparison of Wiener spectra of quantum mottle for screen-film systems with modulation transfer functions" SPIE Proceedings. 3336. 675-683 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] H.Arimura: "Proportionality between Wiener spectra of quantum mottle and squares of the MTFs" Proceedings of The 3rd International Conference on Imaging Science and Hardcopy(Chongqing,China). 245-248 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] H.Arimura: "X-ray tube voltage dependence of characteristic curve shape for medical screen-film system" 日本写真学会雑誌. 61・4. 228-235 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] H.Arimura: "Relation between radiographic mottle for double and single emulsions" Medical Physics. 25・9. 1625-1635 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] H.Arimura: "Effect of the thickness of intensifying screens on the Wiener spectra of quantum mottle" Proceedings of International Congress on Imaging Science 1998(Antwerp,Belgium). 1. 141-145 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書

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公開日: 1998-04-01   更新日: 2016-04-21  

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