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脳虚血診断画像に定量精度劣化を与える要因を解明し補正する方法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 18K07754
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
研究機関香川大学

研究代表者

久冨 信之  香川大学, 医学部, 准教授 (20552045)

研究分担者 前田 幸人  香川大学, 医学部附属病院, 技術職員 (10763336)
山本 由佳  香川大学, 医学部, 准教授 (30335872)
西山 佳宏  香川大学, 医学部, 教授 (50263900)
畠山 哲宗  香川大学, 医学部, 助教 (90602805)
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 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2020年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2019年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2018年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワード酸素摂取率 / もやもや病 / 動静脈奇形 / PET / 脳血流 / 酸素代謝量 / 画像診断 / PET / 標識水 / 脳酸素代謝量 / Oガス検査 / 定量精度 / 脳虚血画像診断 / PET迅速検査 / 脳血流画像 / 酸素代謝量定量画像 / 定量精度劣化の改善
研究成果の概要

脳虚血診断に有効なPET脳血流、酸素摂取率および酸素代謝量定量画像計算において、もやもや病と動静脈奇形症例で精度劣化が見られる問題に対し、補正法開発を本課題の目的とした。もやもや病において脳血管内で血液停滞部位があり、対応する入力関数推定法を開発した。動静脈奇形で同じ推定法が適用可能であった。もやもや病40、動静脈奇形16例により有効性を確認した。シミュレーションにより入力関数補正精度について検討した。大血管周囲で酸素摂取率上昇のある領域で上昇が消失し、血流と酸素代謝量画像においても妥当性を確認した。入力関数時間遅れは±1秒の精度で推定可能であった。以上より、妥当な画像が得られるようになった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

脳虚血に対して、脳血流、酸素摂取率および酸素代謝量定量画像による診断が有効とされている。しかし、その診断が必要とされるもやもや病や動静脈奇形症例に対して、大血管領域で酸素摂取率の上昇が見られるという問題があり、診断精度の劣化が懸念された。この上昇に対してこれを補正法するを開発した。補正によって得られた画像は、大血管周辺領域においても、他の領域と同様の画素値が得られ、診断の精度を劣化する懸念を払拭したと考えられる。

報告書

(4件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (8件)

すべて 2020 2019 2018

すべて 雑誌論文 (1件) (うちオープンアクセス 1件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 2件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Generation of Oxygen Extraction Fraction like image from H2 15O PET scan on the basis of Machine Learning2018

    • 著者名/発表者名
      N. Kudomi, Y. Maeda, Y. Yamamoto, T. Hatakeyama, Y. Nishiyama
    • 雑誌名

      European Journal of Nuclear Medicine and Molecular Imaging

      巻: 45 号: S1 ページ: 5703-5703

    • DOI

      10.1007/s00259-018-4148-3

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • オープンアクセス
  • [学会発表] 機械学習を使ったO-gas PET検査による脳血流、酸素摂取率、酸素代謝量画像ノイズ低減の試み2020

    • 著者名/発表者名
      久冨信之
    • 学会等名
      日本核医学会中国・四国支部会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Application test of AI for generating image on compartment model in nuclear medicine2019

    • 著者名/発表者名
      久冨信之
    • 学会等名
      PET秋の学校in東北2019
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 機械学習によるFDG-PET グルコース代謝率定量画像生成の検討2019

    • 著者名/発表者名
      久冨信之
    • 学会等名
      第62回日本脳循環代謝学会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] GENERATION OF OEF-LIKE IMAGE USING H215O PET SCAN DATA APPLYING MACHINE LEARNING2019

    • 著者名/発表者名
      久冨信之
    • 学会等名
      BRAIN & BRAIN PET 2019
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 機械学習に基づく、血流検査画像から疑似酸素摂取率画像を作成する試み2019

    • 著者名/発表者名
      久冨信之
    • 学会等名
      第1回日本核医学会中国・四国支部会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Generation of Oxygen Extraction Fraction like image from H2 15O PET scan on the basis of Machine Learning2018

    • 著者名/発表者名
      久冨信之
    • 学会等名
      EANM2018
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 第61回日本脳循環代謝学会学術集会2018

    • 著者名/発表者名
      久冨信之
    • 学会等名
      機械学習による脳領域血液到達時間と血流から疑似酸素摂取率画像を生成する検討
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2022-01-27  

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