| 研究領域 | 医用画像に基づく計算解剖学の創成と診断・治療支援の高度化 |
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| 研究課題/領域番号 |
24103702
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| 研究種目 |
新学術領域研究(研究領域提案型)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 審査区分 |
理工系
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| 研究機関 | 筑波大学 |
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研究代表者 |
工藤 博幸 筑波大学, システム情報系, 教授 (60221933)
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| 研究期間 (年度) |
2012-04-01 – 2014-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2013年度)
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| 配分額 *注記 |
7,540千円 (直接経費: 5,800千円、間接経費: 1,740千円)
2013年度: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
2012年度: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
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| キーワード | 放射線 / 医療・福祉 / 画像 / 生物・生体工学 / 計測工学 / 医用画像 / CT / 計算解剖学 / 画像処理 / 画像再構成 / 逆問題 / 圧縮センシング / MAP推定 |
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| 研究概要 |
本研究では、計算解剖学で生成した人体や臓器のアトラスを利用して被曝量低減・測定データ削減・画質向上などを実現する新方式CTの枠組みを構築することを目的としている。平成25年度の研究では、以下の３つの項目について研究を実施した。一つ目として、X線を心臓や乳房など検査の関心領域（ROI）のみに照射して被曝量を低減するインテリアCTの画像再構成に関して研究を行った。インテリアCTでは、厳密な画像再構成を行うために対象画像に関する何らかの先験情報が必要なことが知られているが、実際のCTイメージングにおいて従来のものより使いやすい新しい先験情報の与え方を２種類提案して、これらにより数学的に厳密な画像再構成が可能になることを証明した。また、アトラスから自動で先験情報を構成した後にそれを利用して厳密な画像再構成を行う逐次近似型の画像再構成法を開発した。そして、シミュレーション実験及びマイクロCT装置で撮影したマウス肺標本実データの画像再構成を行い、提案手法の有効性を示した。二つ目として、低線量CTの画像再構成に関して研究を行い、従来研究で画質改善に有効とされているトータルバリエーション（TV）画像再構成法の収束が遅く計算量が膨大になる問題点を解決する新手法を提案した。新手法は、数理最適化分野の近接スプリッティングと呼ばれる枠組みに基づくもので、投影データをサブセットに分割して画像更新を行うrow-action型構造をもち、収束が非常に速い特徴がある。そして、胸部CTイメージングを想定したシミュレーション実験を行い、通常のTV画像再構成法を100倍以上高速化できることを示した。三つ目として、平成24年度の研究で開発したアトラスを事前情報に利用して少数方向投影データから高画質の画像再構成を行う確率アトラスMAP再構成法において、アトラス構築の画像処理手法を高度化することで画質を改善した。
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| 現在までの達成度 (区分) |
理由
25年度が最終年度であるため、記入しない。
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| 今後の研究の推進方策 |
25年度が最終年度であるため、記入しない。
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