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画像生成と画像解析を統合した脳血流SPECT画像の知的CAD

研究課題

研究課題/領域番号 17032001
研究種目

特定領域研究

配分区分補助金
審査区分 理工系
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 朝田 隆  筑波大学, 大学院人間総合科学研究科, 教授 (90184142)
研究期間 (年度) 2005 – 2006
研究課題ステータス 完了 (2006年度)
配分額 *注記
5,100千円 (直接経費: 5,100千円)
2006年度: 2,500千円 (直接経費: 2,500千円)
2005年度: 2,600千円 (直接経費: 2,600千円)
キーワード計算機支援診断 / 痴呆 / 画像処理 / 医用画像 / SPECT / MRI / 血流 / 脳 / 部分容積効果
研究概要

本研究では、痴呆性疾患の画像診断を支援するため、SPECT画像とMRI画像を融合して用い脳の萎縮を伴わずに血流が低下している部位を検出する画像処理手法とソフトウェアFUSEの開発を行った。本年度は、FUSEの性能向上と詳細な評価を目的として、以下の3つの項目について検討を行った。まず、FUSEにおける解析の対象となるSPECT画像の画質を改善しFUSEの性能を向上させるため、同一患者のMRI情報を用いて血流低下部位がより検出しやすい高画質のSPECT画像を生成する新しい画像再構成法Anatomic-MAP法を開発した。Anatomic-MAP法は同一患者のMRI情報から患者が正常と仮定した時のSPECT画像を模擬したテンプレート画像を作成し、これと再構成画像の距離を評価関数に加えて画像再構成を行う考え方に基づいている。モデル画像と痴呆性疾患の実SPECTデータを用いた実験を行い、Anatomic-MAP法により血流低下部位がかなり検出しやすい高画質のSPECT画像が生成できることを示した。次に、SPECT画像から,血流低下部位を検出する従来の代表的手法である3D-SSPとFUSEの性能の相違を評価するため、16人の正常人SPECT画像にアルッハイマー型痴呆を想定して人工的に血流低下部位を付加した合成画像を用いた比較実験を行った。その結果、血流低下部位の検出はFUSEも3D-SSPもほぼ同等の感度で行えるが、血流低下部位以外の誤検出はFUSEの方が幾分少ないことが明らかとなった。最後に、昨年度までの研究で使用していた26症例(16正常例+10痴呆性疾患例)に加えて新たに10の痴呆性疾患症例を追加した臨床データでFUSEの性能を評価した。2年間の研究によってFUSEは3D-SSPと同等またはそれ以上の性能を持つことが明らかになり、脳血流画像解析の新手法として実用化になることが期待される。

報告書

(2件)
  • 2006 実績報告書
  • 2005 実績報告書
  • 研究成果

    (10件)

すべて 2007 2006 2005

すべて 雑誌論文 (9件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] 画像生成と画像解析を統合した脳血流SPECT画像の知的CAD-MRI情報を用いたSPECT画像の画質改善-2007

    • 著者名/発表者名
      工藤博幸
    • 雑誌名

      第4回多次元医用画像の知的診断支援 シンポジウム

      ページ: 133-140

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] MRI情報を利用したPET画像の画質改善-新しい再構成法の提案と性能評価-2006

    • 著者名/発表者名
      豆生田友里
    • 雑誌名

      電子情報通信学会技術研究報告

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] タイムオブフライト情報を用いた新しいリストモードPET画像再構成法の提案2006

    • 著者名/発表者名
      森基成
    • 雑誌名

      電子情報通信学会技術研究報告

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] SPECTとMRIを融合した痴呆性疾患の計算機支援診断 -分解能の改善と性能評価-2006

    • 著者名/発表者名
      工藤博幸
    • 雑誌名

      第3回多次元医用画像の知的診断支援シンポジウム

      ページ: 103-110

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] マルチモダリティ画像の新しい位置合わせ手法2006

    • 著者名/発表者名
      野村昌弘
    • 雑誌名

      第3回多次元医用画像の知的診断支援シンポジウム

      ページ: 191-192

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Image processing method for computer aided diagnosis of dementia using SPECT and MRI images2005

    • 著者名/発表者名
      Masahiro Nomura
    • 雑誌名

      6-th Asian-Pacific Conference on Medical and Biological Engineering

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Fast expectation maximization algorithm for image segmentation with application to brain MRI2005

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

      6-th Asian-Pacific Conference on Medical and Biological Engineering

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] MRI情報を用いたPET画像の画質改善2005

    • 著者名/発表者名
      豆生田友里
    • 雑誌名

      第24回日本医用画像工学会大会

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] MRI情報を用いたPET画像の画質改善2005

    • 著者名/発表者名
      豆生田友里
    • 雑誌名

      電子情報通信学会技術研究報告

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [産業財産権] 計算機支援診断装置および方法2005

    • 発明者名
      工藤 博幸, 武田 徹, 朝田 隆
    • 権利者名
      筑波大学
    • 産業財産権番号
      2005-144052
    • 出願年月日
      2005-05-17
    • 関連する報告書
      2005 実績報告書

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公開日: 2005-04-01   更新日: 2018-03-28  

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