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CT画像の空間分解能および結節の特徴に基づいたバーチャル3D肺がん像生成法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 17K09059
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 医学物理学・放射線技術学
研究機関新潟大学

研究代表者

大久保 真樹  新潟大学, 医歯学系, 教授 (10203738)

研究分担者 成田 啓廣  新潟大学, 医歯学系, 助教 (10770208)
和田 真一  新潟大学, 医歯学系, 教授 (80105519)
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2019年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2018年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2017年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
キーワードX線CT / 変調伝達関数(MTF) / 点広がり関数(PSF) / スライス感度分布(SSP) / 空間分解能 / 逐次近似再構成 / 肺がん / コンピュータ支援診断(CAD) / X線CT装置 / CT検診 / エックス線CT
研究成果の概要

肺がんCT検診用コンピュータ支援診断(CAD)の性能評価を目的として、実際の肺結節像を基にした模擬結節像(Virtual Nodule)を生成する手法を開発した。結節を模したファントムを用いた実験ではVirtual Noduleが実際の画像とよく一致することが確認され、手法の妥当性が示唆された。Virtual Noduleは各施設におけるCT装置の空間分解能に基づいて算出され、その施設で撮影した画像に融合することで生成できる。すなわち、各施設の画像の空間分解能や雑音の特性を持つ結節像となる。Virtual Noduleにより、各施設で異なるCADの性能を適確に評価できると考えられる。

研究成果の学術的意義や社会的意義

肺がんの早期発見のために胸部CT検診およびコンピュータ支援診断(CAD)の普及が必要である。しかし、CADによる肺がんの検出性能はCT画像の画質に大きく依存するため、それぞれの検診施設で個別に性能を評価しなければならない。本研究で開発したVirtual Noduleは各施設の画像の空間分解能や雑音の特性を持つ結節像であることから、CADの性能を各施設が適確に評価することが可能となる。これは従来のCAD性能評価法では実現できなかったものであり、肺がんCT検診の普及につながる。

報告書

(4件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (18件)

すべて 2020 2019 2018 2017 その他

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (12件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] A pitfall of using the circular‐edge technique with image averaging for spatial resolution measurement in iteratively reconstructed CT images2020

    • 著者名/発表者名
      Narita Akihiro、Ohkubo Masaki
    • 雑誌名

      Journal of Applied Clinical Medical Physics

      巻: 21 号: 2 ページ: 144-151

    • DOI

      10.1002/acm2.12821

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] CT画像3D-PSFの胸部CT-CADのQAへの応用(4) 3D-PSFの応用2. virtual noduleの胸部CT-CADのQAへの応用2019

    • 著者名/発表者名
      和田 真一、大久保 真樹、成田 啓廣、村尾 晃平、松本 徹、曾根 脩輔
    • 雑誌名

      医学物理

      巻: 39 号: 4 ページ: 77-85

    • DOI

      10.11323/jjmp.39.4_77

    • NAID

      130007772855

    • ISSN
      1345-5354, 2186-9634
    • 年月日
      2019-12-25
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] CT画像3D-PSFの胸部CT-CADのQAへの応用 (3) 3D-PSFの応用1. CT画像の空間分解能特性変換と標準化2019

    • 著者名/発表者名
      和田 真一、大久 保真樹、成田 啓廣、村尾 晃平、松本 徹
    • 雑誌名

      医学物理

      巻: 39 号: 3 ページ: 61-67

    • DOI

      10.11323/jjmp.39.3_61

    • NAID

      130007739860

    • ISSN
      1345-5354, 2186-9634
    • 年月日
      2019-10-31
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] CT画像3D-PSFの胸部CT-CADのQAへの応用 (2) CT画像3D-PSF応用とPSF測定精度検証2019

    • 著者名/発表者名
      和田 真一、大久 保真樹、成田 啓廣、村尾 晃平、松本 徹
    • 雑誌名

      医学物理

      巻: 39 号: 2 ページ: 42-49

    • DOI

      10.11323/jjmp.39.2_42

    • NAID

      130007699211

    • ISSN
      1345-5354, 2186-9634
    • 年月日
      2019-08-31
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Generation of realistic virtual nodules based on three-dimensional spatial resolution in lung computed tomography: A pilot phantom study2017

    • 著者名/発表者名
      Narita Akihiro、Ohkubo Masaki、Murao Kohei、Matsumoto Toru、Wada Shinichi
    • 雑誌名

      Medical Physics

      巻: 44 号: 10 ページ: 5303-5313

    • DOI

      10.1002/mp.12503

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] A feasible approach to correct MTF measured by the circular-edge method with image averaging in iterative reconstruction CT2020

    • 著者名/発表者名
      Ishizaka Natsuki、Narita Akihiro、Ohkubo Masaki
    • 学会等名
      第119回医学物理学会学術大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] A simple method for generating metal artifacts on CT image using forward projection2020

    • 著者名/発表者名
      Mugishima Daisuke、Narita Akihiro、Ohkubo Masaki
    • 学会等名
      第119回医学物理学会学術大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] A method for evaluating the detrending technique in noise power spectrum measurements with a simplified CT image simulation2020

    • 著者名/発表者名
      Okamoto Kazuki、Narita Akihiro、Ohkubo Masaki
    • 学会等名
      第119回医学物理学会学術大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 逐次近似再構成CT画像における球体ファントムを用いたslice sensitivity profile(SSP)の測定2020

    • 著者名/発表者名
      深谷貴広、成田 啓廣、大久保真樹
    • 学会等名
      日本放射線技術学会第76回総会学術大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Determination of point spread function accompanied with verification in iterative reconstruction computed tomography2019

    • 著者名/発表者名
      Sakai Ken、Ohkubo Masaki、Narita Akihiro
    • 学会等名
      第117回医学物理学会学術大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Computational simulation of metal artifact generation in CT image: A pilot phantom study2019

    • 著者名/発表者名
      Mugishima Daisuke、Narita Akihiro、Ohkubo Masaki
    • 学会等名
      第117回医学物理学会学術大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Determination of point spread function accompanied with verification in iterative reconstruction computed tomography2019

    • 著者名/発表者名
      Sakai K, Ohkubo M, Narita A
    • 学会等名
      第117回医学物理学会学術大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Computational simulation of metal artifact generation in CT image: A pilot phantom study2019

    • 著者名/発表者名
      Mugishima D, Narita A, Ohkubo M
    • 学会等名
      第117回医学物理学会学術大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Determination of slice sensitivity profile for iterative reconstruction CT using low-contrast phantom2018

    • 著者名/発表者名
      Harashima S, Ohkubo M, Narita A
    • 学会等名
      第115回医学物理学会学術大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書 2017 実施状況報告書
  • [学会発表] CT装置における逐次近似再構成法での低コントラストファントムを用いたSSP決定法2018

    • 著者名/発表者名
      原嶋 真吾、成田 啓廣、大久保 真樹、和田 真一
    • 学会等名
      第25回日本CT検診学会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] CAD-quality assuranceのためのSite-specificな疑似肺結節像生成法の研究2018

    • 著者名/発表者名
      成田 啓廣、大久保 真樹、村尾 晃平、松本 徹、和田 真一
    • 学会等名
      第25回日本CT検診学会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Virtual noduleを用いた胸部CT-CADの性能特性評価の研究:nodule性状の変化に対する3機種CADの応答2018

    • 著者名/発表者名
      舩越 萌香、郷戸 充、大久保 真樹、成田 啓廣、村尾 晃平、松本 徹、和田 真一、村松 禎久
    • 学会等名
      第25回日本CT検診学会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [備考] 新潟大学医学部保健学科大学院保健学研究科 研究紹介

    • URL

      http://www1.clg.niigata-u.ac.jp/kenkyuka/kenkyu-shokai/#2

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書 2017 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2017-04-28   更新日: 2021-02-19  

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