| 研究課題/領域番号 |
15K20382
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| 研究機関 | 東京医科歯科大学 |
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研究代表者 |
能村 嘉一 東京医科歯科大学, 歯学部附属病院, その他 (60632081)
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| 研究期間 (年度) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| キーワード | コーンビームCT / 被ばく線量 / 画質 / 画素値 / 撮像設定 / 管電圧 / 管電流 |
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| 研究実績の概要 |
今年度は、歯科用cone-beam CT（CBCT）を用いて、被ばく線量に影響を与える管電圧及び管電流を変化させた際の画像への影響の調査を行った。また、画質を客観的に評価する際に用いるプログラムの開発を行った。
CBCTを用いた実験においては、当初の予定通り3DX FPD8（モリタ製作所）を使用してModulation Transfer Function（MTF）等の画質指数を評価する撮影を行ったが、それ以外にも、ディテクターとしてFlat Panel Detector (FPD)を採用している複数の機種のCBCTを用いてハイドロキシアパタイトファントム（HA）を撮影した所、撮像設定によりHA-画素値間の関係が変化し、かつその変化は機種依存性があるという結果を得た。これは、以前我々がImage Intensifierを採用しているCBCTを用いた研究報告とは異なっており、その違いは現在殆どのCBCT機種で用いられているFPDに起因している可能性が考えられる。この知見は低被ばく線量を想定したCBCT scanにおいては重要な前提であるが、我々の知る限りこれまで報告がされていない。そこで我々は、MTF等の撮影結果に先んじてまずこの知見を英語論文として報告することにし、現在その論文を作成中である。
画質を客観的に評価する際に用いるプログラムについては、当初の予定通り、以前我々が行った研究報告で用いた独自ソフトウェアを改修し、MTF等の算出が可能な状況にした。
なお、この研究におけるMTF等の評価を行うことを目的として、CT性能試験ファントムCIRS MODEL610（CIRS）を本学術研究助成基金助成金を用いて購入した。
また本研究の副次的な成果として、歯科用CBCTのリングアーチファクトの定量的評価法を構築できたので、第80回口腔病学会記念学術大会にて発表した。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
【概要】にて述べたとおり、今年度はCBCTを用いて撮像設定を変化させた際の画像への影響の調査を行った。また、画質評価用のプログラムの開発も行った。
CBCTを用いた実験においては当初の予定通りMTF等を測定したが、それ以外にも様々な濃度のHAを複数のCBCT機種でスキャンすることにより、これまで我々の報告とは異なる新規の知見を得ることが出来た。すなわち、以前の我々の研究においてIIを採用したCBCT機種では管電圧や管電流を臨床的に利用される範囲内で変化させても画素値の著しい変化を確認できなかったが、今回の研究においてFPDを採用した複数の機種で管電圧や管電流を変化させることにより画素値が変動することが統計学的にも確認された。我々の知る限りこの知見は今まで報告されておらず、また、低被ばく線量を前提としたCBCT撮影を画像学的に議論する場合に極めて重要な前提となる。そこで、当初の予定とは異なる形となったが、まずこの知見について英語論文を作成する方針となった。一方で、MTF等による画質の客観的評価に関する研究結果については、可能であれば他機種のCBCTでもデータを獲得した上で、先述の撮影条件と画素値の関係の論文作成後に報告することとした。
MTF等を評価するためのプログラムの開発については、当初の予定通り以前の我々の研究にて独自に開発したプログラムのソースコードを改修する形で行われ、無事にプログラムが動作する状態にすることができた。ただし、必要に応じて新たな機能を追加するために今後更にプログラムを改修する。
以上のことから、当初の研究計画から変更した点はあるが、おおむね順調に進展していると考える。
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| 今後の研究の推進方策 |
【概要】及び、【現在までの進捗状況】にて記載した様に、当初予定していた以外に、CBCTの撮像設定（管電圧及び管電流）を変化させた際に、スキャンターゲットの濃度と画素値の関係が機種依存的に変化するという重要な知見を得ることが出来たので、現在それについて英語論文を作成中である。この知見は、以前我々が英語論文中にて報告したCBCTにおける知見と異なっているが、この違いはそれぞれの研究で用いられたCBCT機種で採用されているディテクターの違いに起因していると考えることができる。すなわち、本研究で我々が用いたCBCT各機種ではFPDを採用しているが、以前の我々の研究で用いたCBCT機種ではIIを採用していた。IIは、以前はCBCTでディテクターとして多くの機種で採用されていたが、FPDと比べて画質に劣るとされ、画像を構成する画素値のばらつきが大きい。このためFPDを採用した機種と比べてIIを採用した機種では、撮像設定を臨床で利用される範囲内で変更しても画素値への影響が明らかにならなかった可能性がある。現在作成中の英語論文ではこの点を含めて考察を行うことにしている。
なお、この撮像設定を変化させた際の画素値への影響について英語論文作成を追加した関係で、当初から予定していたMTF等のCBCTの画質の客観的評価についての研究はその後に続けられる見込みとなっている。これに伴い、当初今年度中に予定していた研究内容の一部は、来年度中に持ち越される予定である。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
当初の計画では、物品費としてCT性能試験ファントムCIRS MODEL610（CIRS）の購入に600,000万円を使用する予定だったが、このファントムを発注した所それより僅かに安い593,946円で購入することが出来たため、結果として6,054円の未使用額が発生した。
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| 次年度使用額の使用計画 |
未使用額が6,054円であるので、今後の実験及び研究発表に必要な（蒸留水や紙といった）消耗品の購入に充てることを予定している。
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