放射光撮像による心機能動態画像解析システムの開発研究

1993 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 04557113
• 研究機関: 山形大学
• 研究代表者: 赤塚 孝雄 山形大学, 工学部, 教授 (80091875)
• 研究分担者: 平中 幸雄 山形大学, 工学部, 助教授 (40134465) ; 武田 徹 筑波大学, 臨床医学系, 講師 (10197311) ; 兵藤 一行 高エネルギー物理学研究所, 放射光実験施設, 助手 (60201729) ; 長谷川 伸 電気通信大学, 電気通信学部, 教授 (60017308) ; 安藤 正海 高エネルギー物理学研究所, 放射光実験施設, 教授 (30013501)
• キーワード: 放射光 / DSA / 心機能 / 動画像処理 / エネルギー差分画像 / 画像記録 / 画像計測

研究概要

試作を進めている動態画像解析システムの完成を期し、解析アルゴリズムの開発とデータ採取に関わるいくつかの問題を解決するのが本年度の目標である。
1.記録装置の改善:画像劣化要因の回路的な改善を行い、読み取りタイミングの設定機構を改善し、動画像の視覚的評価も可能なビデオ出力ボードの増設を行った。安定した画像列の取り込みが可能になったが、実時間での画像処理は問題として残った。
2.解析支援アルゴリズムの開発:動態を評価する手法について、移動物体の追跡、動画像からの突発現象の識別、形状記述の困難な対象についての運動追跡法といった観点からの検討を進め、動き情報を3次元形状認識に利用する方法を心臓動態に関連して開発した。3次元動態の記述と評価手法が今後の課題である。これらのアルゴリズムを使い易い形で試作装置に組み込む作業を進めている。
3.画像採取のための問題解決:特に大視野X線源のスペクトルの高速切り換えが問題であったが、偏光特性を利用してビームを2つに分離利用する電子的方法の原理的な動作確認を行うことができた。機械的な方式についても回転運動でフィルタを切り換える方式を考え、その実現を期している。
4.研究の総括:X線の2色の画像を高速で高精度に連続取り込み可能な装置はほぼ完成できた。画像採取上の問題が未だ完全には解決されていないが、単色画像でもかなり高画質のものが得られることが確認でき、動画像の処理とその臨床的評価が可能となった。今後さらに完全な差分の実現と臨床評価法の確立を目ざしたい。

研究成果

• [文献書誌] K.Umetani: "Two-dimensional real time imaging system for subtraction angiography using an iodine filter" Rev.Sci.Instruments. 63. 29-31 (1992)
• [文献書誌] K.Umetani: "Iodine filter imaging system for subtraction angiography using synchrotron radiation" Nuclear Instruments and Methods in Physics Res.335. 569-579 (1993)
• [文献書誌] 武田 徹: "放射光CTの開発動向" Med.Imaging Technology. 11. 621-627 (1993)
• [文献書誌] T.Takeda: "High special resolution CT with a synchrotron radiation system" J.of Computer Assisted Tomography. 18. 98-101 (1994)
• [文献書誌] 武田 徹: "シンクロトロン放射光の医学利用" Isotope News. 1-9 (1993)
• [文献書誌] Y.Nagata: "High energy high resolution monochromatic X-ray computed tomography using synchrotron radiation" Nondestr.Test Evaluation. 7. 55-78 (1992)
• [文献書誌] Y.Nagata: "High energy high resolution monochromatic X-ray computed tomography system" Res.Nondestr.Evaluation. 4. 5-78 (1992)
• [文献書誌] M.Ando: "10 years of medicine and biology at the Photon Factory" Synchrotron Radiation News. 6. 19-31 (1993)
• [文献書誌] 陳黎明: "行列型画像表示デバイスの2次元視認解像度限界" テレビジョン学会誌. 9. 83-90 (1992)
• [文献書誌] Li-M.Chen: "Visual resolution limits for color matrix displays" Displays. 13. 179-186 (1992)
• [文献書誌] Li-M.Chen: "Influence of pixel-structure noise on image resolution and color for matrix display devices" J.of the SID. 1. 103-110 (1993)
• [文献書誌] Y.Oku: "Conceptual design of a compact electron storage ring system dedicated coronary angiography" Proc.of Partial Accelerator Conference. 1468-1470 (1993)