画質および線量評価に基づく被検者体型に適したCT撮影条件の検討

• 研究課題/領域番号: 18K07709
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分52040:放射線科学関連
• 研究機関: 名古屋大学
• 研究代表者: 藤井 啓輔 名古屋大学, 医学系研究科(保健), 講師 (40469937)
• 研究分担者: 野村 恵一 国立研究開発法人国立がん研究センター, 東病院, 放射線技師 (50767738)
• 研究期間 (年度): 2018-04-01 – 2021-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2020年度)
• 配分額: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円); 2020年度: 390千円 (直接経費: 300千円、間接経費: 90千円); 2019年度: 130千円 (直接経費: 100千円、間接経費: 30千円); 2018年度: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
• キーワード: 医療被ばく / CT / 線量評価 / 画質評価 / 臓器線量 / 低コントラスト / 放射線防護 / 被ばく線量

研究成果の概要

本研究では、成人および小児患者のCT画像を用いたシミュレーション計算に基づいて、各被検者の臓器線量を推定し、胸部-骨盤CT検査時の線量が被検者体型によってどの程度異なっているか評価した。また、小児および成人腹部径を模擬した画質評価ファントムを作成し、このファントムを異なる条件で撮影、再構成して得られた画像等に対し、視覚的印象を反映した見かけのノイズを評価した。そして、画質および線量評価に基づいて被検者体型に適した撮影線量を検討した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

X線CT検査は、他の放射線診断検査に比べ高い被ばく線量を伴い、受診者がCT検査によって受ける放射線リスク(発がんリスク等)を可能な限り低減するために、CT検査時の撮影線量の最適化が課題となっている。本研究で作成した、小児および成人腹部径を模擬した画質評価ファントム、および、このファントムを様々な条件で撮影、再構成して得られたCT画像の画質評価結果は、各被検者体型に適した撮影条件を検討する際に有益であると考えられる。

研究成果

• [雑誌論文] Correlation analysis of organ doses determined by Monte Carlo simulation with dose metrics for patients undergoing chest-abdomen-pelvis CT examinations (2020)
  • 著者名/発表者名: Fujii Keisuke、Nomura Keiichi、Muramatsu Yoshihisa、Goto Takahiro、Obara Satoshi、Ota Hiroyuki、Tsukagoshi Shinsuke
  • 雑誌名: Physica Medica 巻: 77 ページ: 1-9
  • DOI: 10.1016/j.ejmp.2020.07.016
  • 査読あり
• [雑誌論文] Radiation Dose Reduction for Computed Tomography Localizer Radiography Using an Ag Additional Filter (2020)
  • 著者名/発表者名: Nomura Keiichi、Fujii Keisuke、Goto Takahiro、Tsukagoshi Shinsuke、Ota Hiroyuki、Iwabuchi Yuto、Suzuki Hidenobu、Muramatsu Yoshihisa、Kobayashi Tatsushi
  • 雑誌名: Journal of Computer Assisted Tomography 巻: 45 号: 1 ページ: 84-92
  • DOI: 10.1097/rct.0000000000001026
  • 査読あり
• [雑誌論文] SHAPE ESTIMATION OF BOWTIE FILTERS BASED ON THE LUMINESCENCE FROM POLYETHYLENE TEREPHTHALATE RESIN BY X-RAY IRRADIATION (2019)
  • 著者名/発表者名: Yamauchi-Kawaura, C., Fujii, K., Yamauchi, M., Yamamoto, S., Kozuka, M., Ohzawa, N., Suga, N. and Ito, N.
  • 雑誌名: Radiation Protection Dosimetry 巻: 印刷中 ページ: 432-439
  • DOI: 10.1093/rpd/ncz031
  • 査読あり
• [雑誌論文] DEVELOPMENT OF A JAPANESE INFANT HEAD?CHEST PHANTOM AND INVESTIGATION OF THE CURRENT STATUS OF INFANT HEAD CT EXAMINATIONS IN JAPAN (2019)
  • 著者名/発表者名: Chiyo Yamauchi-Kawaura, Keisuke Fujii, Masato Yamauchi, Kuniharu Imai, Mitsuru Ikeda, Kazuhiro Narai, Hidetoshi Shimizu
  • 雑誌名: Radiation Protection Dosimetry 巻: - 号: 1 ページ: 65-72
  • DOI: 10.1093/rpd/ncz261
  • 査読あり
• [雑誌論文] VALIDATION OF MONTE CARLO DOSE CALCULATION FOR PAEDIATRIC CT EXAMINATIONS USING TUBE CURRENT MODULATION BASED ON IN-PHANTOM DOSIMETRY (2018)
  • 著者名/発表者名: Keisuke Fujii, Keiichi Nomura, Yoshihisa Muramatsu, Satoshi Obara, Takahiro Goto, Keiichi Akahane, Hiroyuki Ota, Shinsuke Tsukagoshi, Masahiko Kusumoto
  • 雑誌名: Radiation Protection Dosimetry 巻: 182 号: 4 ページ: 508-517
  • DOI: 10.1093/rpd/ncy109
  • 査読あり
• [雑誌論文] MEASUREMENT OF INTERNAL RADIATION DOSE DISTRIBUTION IN CT EXAMINATIONS USING POLYETHYLENE TEREPHTHALATE RESIN (2018)
  • 著者名/発表者名: Yamauchi-Kawaura C、Yamamoto S、Fujii K、Komori M、Yamauchi M、Ohzawa N、Kozuka M、Suga N、Ito N、Fukuyama A
  • 雑誌名: Radiation Protection Dosimetry 巻: 印刷中 号: 4 ページ: 303-309
  • DOI: 10.1093/rpd/ncy026
  • 査読あり
• [雑誌論文] Contrast enhancement efficacy of iodinated contrast media: Effect of molecular structure on contrast enhancement (2018)
  • 著者名/発表者名: Kuniharu Imai, Mitsuru Ikeda, Yoshiki Satoh, Keisuke Fujii, Chiyo Kawaura, Takuya Nishimoto, Masaki Mori
  • 雑誌名: European Journal of Radiology Open 巻: 5 ページ: 183-188
  • DOI: 10.1016/j.ejro.2018.09.005
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] CT検診における位置決め撮影線量の低減に関する検討 (2021)
  • 著者名/発表者名: 野村恵一, 藤井啓輔, 太田博之, 篠崎雅史, 持永紗枝子, 村松禎久
  • 学会等名: 第28回日本CT検診学会学術集会
• [学会発表] Analysis of correlation between organ doses and dose metrics in adult and pediatric chest-abdomen-pelvis CT examinations (2020)
  • 著者名/発表者名: Keisuke Fujii, Keiichi Nomura, Yoshihisa Muramatsu, Hiroyuki Ota, So Tsushima, Shinsuke Tsukagoshi
  • 学会等名: 106th Annual Meeting of Radiological Society of North America (RSNA)
  • 国際学会
• [学会発表] Body weight estimation based on CT imaging and Practicality for CT dose evaluation in the Trunk (2020)
  • 著者名/発表者名: Saeko Mochinaga, Yuto Iwabuchi, Kazuya Mizuguchi, Keiichi Nomura, Hiroyuki Ota, Keisuke Fujii, Shinsuke Tsukagoshi, Michael F. McNitt-Gray, Yoshihisa Muramatsu
  • 学会等名: 106th Annual Meeting of Radiological Society of North America (RSNA)
  • 国際学会
• [学会発表] Analysis of CT dose -Estimation of CT dose indices based on Scan projection radiographs- (2020)
  • 著者名/発表者名: Saeko Mochinaga, Yuto Iwabuchi, Keiichi Nomura, Hiroyuki Ota, Keisuke Fujii, Takahiro Goto, Yoshihisa Muramatsu
  • 学会等名: European Congress of Radiology (ECR) 2020
  • 国際学会
• [学会発表] 線量管理システムに付随する臓器線量評価ツールを利用した日本人患者の線量評価の妥当性 (2020)
  • 著者名/発表者名: 川浦稚代, 山内雅人, 藤井啓輔, 蟹江由奈, 齊藤里奈, 丸山涼花, 今井國治, 池田 充
  • 学会等名: 日本保健物理学会第53回研究発表会
• [学会発表] Organ Dose Evaluations for Individual Patients in Chest-Abdomen-Pelvis CT Examinations Using Deep Learning-Based Automatic Segmentation (2019)
  • 著者名/発表者名: Keisuke Fujii, Keiichi Nomura, Yoshihisa Muramatsu, Hiroyuki Ota, Takahiro Goto, So Tsushima, Shinsuke Tsukagoshi
  • 学会等名: 105th Annual Meeting of Radiological Society of North America (RSNA)
  • 国際学会
• [学会発表] Size-Specific Analysis of Patient Doses From CT Localizer Radiographs (2019)
  • 著者名/発表者名: Keiichi Nomura, Keisuke Fujii, Takahiro Goto, Yuto Iwabuchi, Hiroyuki Ota, Tatsushi Kobayashi, Yoshihisa Muramatsu
  • 学会等名: 105th Annual Meeting of Radiological Society of North America (RSNA)
  • 国際学会
• [学会発表] A Data-Driven Approach to Setting Radiation Dose Notification Values for CT That Can Be Used in Dose Management Software Applications (2019)
  • 著者名/発表者名: Yuto Iwabuchi, Yoshihisa Muramatsu, Hiroyuki Ota, Keiichi Nomura, Keisuke Fujii, Yukie Osawa, Michael McNitt-Gray
  • 学会等名: 105th Annual Meeting of Radiological Society of North America (RSNA)
  • 国際学会
• [学会発表] 日本人型乳児ファントムを用いた腹部-骨盤部 CT 検査時の臓器線量評価 (2019)
  • 著者名/発表者名: 川浦稚代, 藤井啓輔, 山内雅人, 今井國治, 池田 充, 奈良井和宏, 清水秀年
  • 学会等名: 日本保健物理学会第52回研究発表会
• [学会発表] 量子科学的手法を用いた非イオン性ヨード造影剤のタンパク結合特性に関する検討 (2019)
  • 著者名/発表者名: 長谷川智也, 今井國治, 佐藤佳希, 藤井啓輔, 川浦稚代, 西本卓也, 森 政樹, 池田 充
  • 学会等名: 第18回情報科学技術フォーラム
• [学会発表] X線CT画像上の雑音分散に対する検出器モデルの影響 (2019)
  • 著者名/発表者名: 田之上和矢, 池田 充, 梅田祐司, 藤井啓輔, 川浦稚代, 今井國治
  • 学会等名: 第38回日本医用画像工学会大会
• [学会発表] 線量管理ソフトウエアを用いたnotification valueの設定に対するデータ駆動型アプローチ (2019)
  • 著者名/発表者名: 岩渕勇人, 村松禎久, 太田博之, 野村恵一 , 持永紗枝子, 藤井啓輔, 大澤幸恵
  • 学会等名: 日本CT技術学会 第７回学術大会
• [学会発表] 移動平均フィルタを用いた低コントラストCT画像の画質評価 (2019)
  • 著者名/発表者名: 藤井啓輔, 今井國治, 池田 充, 川浦稚代, 野村恵一, 村松禎久, 太田博之
  • 学会等名: 電子情報通信学会 イメージメディアクオリティ研究会
• [学会発表] Patient-specific analysis of organ doses in chest-abdomen-pelvis CT examinations with tube current modulation (2018)
  • 著者名/発表者名: Keisuke Fujii, Keiichi Nomura, Yoshihisa Muramatsu, Takahiro Goto, Satoshi Obara, Keiichi Akahane, Hiroyuki Ota, Shinsuke Tsukagoshi
  • 学会等名: 104th Scientific Assembly and Annual Meeting of Radiological Society of North America (RSNA)
  • 国際学会
• [学会発表] 非イオン性ヨード造影剤の浸透圧及び粘性に関する検討 (2018)
  • 著者名/発表者名: 長谷川智也, 今井國治, 佐藤佳希, 藤井啓輔, 川浦稚代, 西本卓矢, 森 政樹, 泉 孝嗣, 池田 充
  • 学会等名: 第34回日本脳神経血管内治療学会学術総会
• [学会発表] 非イオン性ヨード造影剤の血漿蛋白結合特性に関する量子化学的検討 (2018)
  • 著者名/発表者名: 森 政樹, 今井國治, 佐藤佳希, 長谷川智也, 藤井啓輔, 川浦稚代, 西本卓矢, 泉 孝嗣, 池田 充
  • 学会等名: 第34回日本脳神経血管内治療学会学術総会
• [学会発表] 非イオン性ヨード造影剤おける交叉反応と薬剤特性との関連 (2018)
  • 著者名/発表者名: 佐藤佳希, 今井國治, 長谷川智也, 藤井啓輔, 川浦稚代, 西本卓矢, 森 政樹, 泉 孝嗣, 池田 充
  • 学会等名: 第34回日本脳神経血管内治療学会学術総会
• [学会発表] 造影能の違いを評価する理論式の検証 (2018)
  • 著者名/発表者名: 佐藤佳希, 西本卓也, 森 政樹, 藤井啓輔, 川浦稚代, 池田 充, 今井國治
  • 学会等名: 2018年電子情報通信学会ソサエティ大会
• [学会発表] 管電流変調とbow-tieフィルタのX線CT画像上の雑音分散への効果 (2018)
  • 著者名/発表者名: 梅田祐司, 池田 充, 田之上和矢, 藤井啓輔, 川浦稚代, 今井國治
  • 学会等名: 第37回日本医用画像工学会大会
• [学会発表] 異なる管電圧における線量シミュレーションの精度検証 (2018)
  • 著者名/発表者名: 野村恵一, 藤井啓輔, 太田博之, 村松禎久
  • 学会等名: 日本CT技術学会第6回学術大会
• [学会発表] 日本人型0.5歳児ファントムの開発 (2018)
  • 著者名/発表者名: 川浦稚代, 大澤直子, 藤井啓輔, 山内雅人, 今井國治, 池田 充, 伊藤公一, 奈良井和宏
  • 学会等名: 日本保健物理学会第51回研究発表会
• [学会発表] 高分子材料の微弱発光を利用したOrgan dose modulation使用時の被写体内線量分布測定 (2018)
  • 著者名/発表者名: 川浦稚代, 藤井啓輔, 山内雅人, 小森雅孝, 山本誠一
  • 学会等名: 日本放射線技術学会第46回秋季学術大会
• [図書] 低線量肺がんCT検診の知識と実務（改訂3版） (2019)
  • 著者名/発表者名: 山口功, 村松禎久, 花井耕造, 牛尾哲敏, 金岩清雄, 村田喜代史, 柿沼龍太郎, 黒木幹夫, 塚越伸介, 津島 総, 津田雪裕, 長島千恵子, 東村享冶, 藤井啓輔, 水口萌香
  • 総ページ数: 300
  • 出版者: オーム社
  • ISBN: 9784274223679