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4次元CT装置の概念設計と画像再構成に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 15300155
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 医用生体工学・生体材料学
研究機関筑波大学

研究代表者

工藤 博幸  筑波大学, 大学院・システム情報工学研究科, 助教授 (60221933)

研究分担者 遠藤 真広  筑波大学, 放射線医学総合研究所・医学物理部, 部長 (40160402)
研究期間 (年度) 2003 – 2005
研究課題ステータス 完了 (2005年度)
配分額 *注記
4,400千円 (直接経費: 4,400千円)
2005年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
2004年度: 1,700千円 (直接経費: 1,700千円)
2003年度: 1,700千円 (直接経費: 1,700千円)
キーワードCT / 画像再構成 / 画像処理 / 医用画像 / X線 / コーンビーム / 被爆量 / 動画像 / ファンビーム / ショートスキャン / 4次元 / コンピュータ・トモグラフィー / 4次元CT / アーティファクト / 時空間CT
研究概要

3次元CTに時間軸を加えた4次元CT装置の開発が国内外で開始され,特に放射線医学総合研究所が(株)東芝メディカルシステムズと共同で開発した4次元CTの試験機は世界的に大きな注目を浴びている.この装置はコーンビームを放射するX線源と2次元検出器が被写体を囲む円軌道上を連続回転する走査方式を採用しており,Feldkampらにより提案された3次元コーンビームCTの拡張と考えることができる.しかし,現在実用化が進められている4次元CTの構成方式や画像再構成のデータ処理法には,(1)計測データ不完全性に伴うアーティファクト,(2)心臓などの高速な動きを捉えるには不十分な時間分解能,(3)X線被爆量の著しい増加,などの幾つかの問題点が指摘されている.本研究では,現状の4次元CT構成方式におけるこれらの問題点を解決するため,新しい4次元CT構成方式とそれに関連する画像再構成のデータ処理法の開発を行った.具体的には,(1)円軌道走査方式に対する高精度画像再構成法の開発,(2)完全データを取得できる走査方式の開発(サドル軌道走査方式),(3)高時間分解能を実現する4次元CT構成方式の開発(複数X線源走査方式),(4)X線被爆量低減を実現する4次元CT構成方式の開発(関心領域X線照射方式),の4つの項目を検討した.そして,これらの成果を9件の国際雑誌論文と10件の国際会議論文として発表した.結論として,現状の4次元CT構成方式で生成される画像を改善する手法や将来の新しい4次元CTの構成方式の基礎を確立することができたと考えている.

報告書

(4件)
  • 2005 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2004 実績報告書
  • 2003 実績報告書
  • 研究成果

    (24件)

すべて 2006 2005 2004 その他

すべて 雑誌論文 (22件) 文献書誌 (2件)

  • [雑誌論文] Exact cone beam reconstruction for saddle trajectory2006

    • 著者名/発表者名
      Haiquan Yang
    • 雑誌名

      Physics in Medicine and Biology 51・5

      ページ: 1157-1172

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 実績報告書 2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] A FBP-type cone-beam reconstruction algorithm with Radon space interpolation ability for axially truncated data from a circular orbit2006

    • 著者名/発表者名
      Haiquan Yang
    • 雑誌名

      日本医用画像工学会誌 Medical Imaging Technology (未定)(掲載予定)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Exact cone beam reconstruction for saddle trajectory2006

    • 著者名/発表者名
      Haiquan Yang et al.
    • 雑誌名

      Physics in Medicine and Biology Vol.51, No.5

      ページ: 1157-1172

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] A FBP-type cone-beam reconstruction algorithm with Radon space interpolation ability for axially truncated data from a circular orbit2006

    • 著者名/発表者名
      Haiquan Yang
    • 雑誌名

      日本医用画像工学会雑誌 Medical Imaging Technology (未定)(掲載予定)

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Enlargement of the region of accurate reconstruction in computed tomography from truncated data2006

    • 著者名/発表者名
      Michel Defrise
    • 雑誌名

      Proc. of 2005 Fully 3-D Image Reconstruction Meeting in Radiology and Nuclear Medicine

      ページ: 46-50

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] A FBP-type cone-beam reconstruction algorithm with Radon space interpolation ability for axially truncated data from a circular orbit2006

    • 著者名/発表者名
      Haiquan Yang
    • 雑誌名

      Proc. of 2005 Fully 3-D Image Reconstruction Meeting in Radiology and Nuclear Medicine

      ページ: 401-404

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] A new class of super-short-scan algorithms for fan-beam reconstruction2006

    • 著者名/発表者名
      Ikuko Arai
    • 雑誌名

      Conference Record of 2005 IEEE Nuclear Science Symposium and Medical Imaging Conference

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] 被曝量削減を目指した新しいCTの構成方式-関心領域X線照射方式の基礎-2005

    • 著者名/発表者名
      工藤博幸
    • 雑誌名

      映像情報メディカル 37・13

      ページ: 1408-1411

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] A unified approach to statistical image reconstruction using dual ascent optimization2005

    • 著者名/発表者名
      Meihua Li
    • 雑誌名

      Conference Record of 2004 IEEE Nuclear Science Sympojium and Medical Imaging Conference

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Accurate and efficient image reconstruction for spatio-temporal CT2005

    • 著者名/発表者名
      Yiner Chen
    • 雑誌名

      Conference Record of 2004 IEEE Nuclear Science Sympojium and Medical Imaging Conference

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Investigation of saddle trajectories for cardiac CT imaging in cone beam geometry2004

    • 著者名/発表者名
      Jed D.Pack
    • 雑誌名

      Physics in Medicine and Biology 49・11

      ページ: 2317-2336

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Physical performance evaluation of a 256-slice CT-scanner for four-dimensional imaging2004

    • 著者名/発表者名
      Shinichiro Mori
    • 雑誌名

      Medical Physics 31・6

      ページ: 1348-1356

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Exact and approximate algorithms for helical cone-beam CT2004

    • 著者名/発表者名
      Hiroyuki Kudo
    • 雑誌名

      Physics in Medicine and Biology 49・13

      ページ: 2913-2931

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Image reconstruction theory for multislice x-ray computed tomography with a gantly tilt2004

    • 著者名/発表者名
      Frederic Noo
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Medical Imaging 23・9

      ページ: 1109-1116

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Investigation of saddle trajectories for cardiac CT imaging in cone beam geometry2004

    • 著者名/発表者名
      Jed D.Pack et al.
    • 雑誌名

      Physics in Medicine and Biology Vol.49, No.11

      ページ: 2317-2336

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Physical performance evaluation of a 256-slice CT-scanner for four-dimensional imaging2004

    • 著者名/発表者名
      Shinichiro Mori et al.
    • 雑誌名

      Medical Physics Vol.31, No.6

      ページ: 1348-1356

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Exact and approximate algorithms for helical cone-beam CT2004

    • 著者名/発表者名
      Hiroyuki Kudo et al.
    • 雑誌名

      Physics in Medicine and Biology Vol.49, No.13

      ページ: 2913-2931

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Image reconstruction theory for multislice x-ray computed tomography with a gantly tilt2004

    • 著者名/発表者名
      Frederic Noo et al.
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Medical Imaging Vol.23, No.9

      ページ: 1109-1116

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Investigation of saddle trajectories for cardiac CT imaging in cone beam geometry2004

    • 著者名/発表者名
      Jed D.Pack
    • 雑誌名

      Physics in Medicine and Biology Vol.49 No.11

      ページ: 2317-2336

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Exact and approximate algorithms for helical cone-beam CT2004

    • 著者名/発表者名
      Hiroyuki Kudo
    • 雑誌名

      Physics in Medicine and Biology Vol.49 No.13

      ページ: 2913-2931

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Image reconstruction theory for multislice x-ray computed tomography with a gantly tilt2004

    • 著者名/発表者名
      Frederic Noo
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Medical Imaging Vol.23 No.9

      ページ: 1109-1116

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] A FBP-type cone-beam reconstruction algorithm with Radon space interpolation ability for axially truncated data from a circular orbit

    • 著者名/発表者名
      Haiquan Yang et al.
    • 雑誌名

      Medical Imaging Technology (accepted)(to appear)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Jed D.Pack: "Investigation of a saddle trajectory for cardiac imaging in cone beam geometry"Proceedings of 2003 International Meeting on Fully 3-D Image Reconstruction in Radiology and Nuclear Medicine. 論文番号Tu-AM1-2. (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Yiner Chen: "Spatio-Temporal CT-Conceptual design and reconstruction algorithms"電子情報通信学会技術研究報告会. MI2003-41. (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書

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公開日: 2003-04-01   更新日: 2016-04-21  

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