解剖学的情報を利用したSPECT/PETにおける部分容積効果の補正

2003 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 15591273
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 村瀬 研也 大阪大学, 大学院・医学系研究科, 教授 (50157773)
• 研究分担者: 井上 修 大阪大学, 医学系研究科, 教授 (50159969) ; 奥 直彦 大阪大学, 医学部附属病院, 講師 (40346193) ; 畑澤 順 大阪大学, 医学系研究科, 教授 (70198745) ; 田村 進一 大阪大学, 医学系研究科, 教授 (30029540)
• キーワード: SPECT / PET / 部分容積効果 / 解剖学的情報 / ベイーズの画像再構成法 / MRI / ファジークラスタリング / Tc-99m HMPAO

研究概要

SPECT(Single Photon Emission Computed Tomography)やPET(Positron Emission Tomography)を用いて体内での放射性同位元素の分布を正確に測定するためには、部分容積効果を正確に補正することが重要である。しかし、部分容積効果の補正はγ線の吸収や散乱の補正に比べて難しく、まだ手着かずの状態である。一方、核磁気共鳴撮像法(MRI)とファジークラスタリングなどの領域抽出法を用いると、解剖学的情報を抽出することが可能である。そこで、ベイーズの画像再構成法における画像の先験確率の中にMRIから得られた解剖学的情報を導入することができればSPECTやPETにおける部分容積効果の補正が可能になると予想される。本研究の目的は、核磁気共鳴画像からファジークラスタリングを用いて解剖学的情報を抽出し、抽出した解剖学的情報をベイーズの画像再構成法における画像の先験確率の中に導入して、SPECTやPETにおける部分容積効果を補正することである。
平成15年度は、解剖学的情報を利用した画像再構成法のソフトウェアを開発した。更に、本年度の後半では、ソフトウェアの開発と並行して、正常ボランティアを対象として臨床応用を開始した。臨床応用では、Tc-99m HMPAOあるいはTc-99m ECDを用いた脳血流SPECT検査およびO-15標識水を用いた脳血流PET検査を行い、開発した画像再構成法で得た画像から脳血流量を算出し、部分容積効果の補正の程度を定量的に評価した。

研究成果

• [文献書誌] Murase K, Yamazaki Y, Shinohara M: "Autoregressive moving average (ARMA) model applied to quautification of cerebral blood flow"Magnetic Resonance in Medicine. 2(2). 85-95 (2003)
• [文献書誌] Murase K: "Spectral Analysis : principle and clinical applications"Annals of Nuclear Medicine. 17(6). 427-434 (2003)
• [文献書誌] Nagao M, Sugawara Y, Murase K: "Heterogeneity of cerebral blood flow in frontotemporal lobar degeneration and Alzheimer's disease"European Journal of Nuclear Medicine. 31・2. 162-168 (2004)
• [文献書誌] Murase K, Nagayoshi M, Uenishi Y, Kawamata M: "Extraction of artevial input function for measurement of brain perfusion index"Nuclear Medicine Communications. (印刷中).
• [文献書誌] Murase K: "Efficient method for calculating kinetic parameters using T_1-weighted dynamic contrast-enhanced MRI"Magnetic Resonance in Medicine. (印刷中).
• [文献書誌] Yamada S, Murase K: "The quantitative analysis of resolving power for computed radiographic portal images"Japanese Journal of Medical Physics. (印刷中).
• [文献書誌] 村瀬研也: "新・医用放射線技術実験"共立出版(印刷中). (2004)