心電図同期心筋ＳＰＥＣＴ画像の精度管理を目的とした三次元心臓動態ファントムの開発

2019 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 17K09060
• 研究機関: 金沢大学
• 研究代表者: 小野口 昌久 金沢大学, 保健学系, 教授 (30283120)
• 研究期間 (年度): 2017-04-01 – 2020-03-31
• キーワード: 心臓動態ファントム / 心電図同期心筋SPECT / 心機能 / 位相解析 / 心筋SPECT / SPECT装置

研究実績の概要

本研究の目的は，心電図同期心筋SPECT評価用三次元心臓動態ファントムをより人体類似構造となるよう改良し，本ファントムの実用性を検証することである。本年度研究では，１）正常心筋モデルによる心拍数および左室容積および左室駆出率など心機能評価指標の検証，２）病態モデルとして，拡張型心筋モデルおよび肥大型心筋モデルを作成し，そのモデルの妥当性と心機能評価の検証，さらに，３）多施設（複数装置）の心機能精度管理用ファントムの実用性として，各装置の心電図同期心筋SPECT 検査の臨床撮像条件で本ファントムを収集し，画像解析プログラムで本ファントムの心筋血流画像および心機能指標値を検証する。
その結果，正常心筋モデル（左室容積：ESV 40.0 mL，EDV 110.4 mL，LVEF 63.8 %）の心拍数を40～100 bpmで変化させた結果，心拍数による収縮の速度，壁厚の変化が確認できた。病態モデルでは，肥大型心筋症モデル（EDV40.9mL，ESV20.8mLおよびLVEF49.2％）とし，心筋を16mmに肥厚させた。拡張型心筋症モデル（EDV252.3mL，ESV 202.0mLおよびLVEF19.9%）を作成した。位相解析の指標値は，正常モデルに比し病態モデルでbandwidth，phaseSDおよびentropyがいずれも低値を示し，その特徴が再現できた。装置間の検討では，Precedence 16とSymbia T6でそれぞれ収集を行った。その結果，理論値と各装置の指標値には全てにおいて有意に強い正の相関が認められた。
心電図同期心筋SPECT評価用三次元心臓動態ファントムを改良することにより，実際の身体の心臓の動きの再現性が高まった。本ファントムを用いた心電図同期心筋SPECTでは臨床で見られる様々な心機能条件の心機能評価を行うことができると考える。

研究成果

• [雑誌論文] Study of novel deformable image registration in myocardial perfusion single-photon emission computed tomography (2020)
  • 著者名/発表者名: Ito Toshimune、Onoguchi Masahisa、Okuda Koichi、Shibutani Takayuki
  • 雑誌名: Nuclear Medicine Communications 巻: 41 ページ: 196～205
  • DOI: 10.1097/MNM.0000000000001140
  • 査読あり
• [雑誌論文] The utility of heart-to-mediastinum ratio using a planar image created from IQ-SPECT with Iodine-123 meta-iodobenzylguanidine (2020)
  • 著者名/発表者名: Takayuki Shibutani, Kenichi Nakajima, Hiroto Yoneyama,, Takahiro Konishi, Koichi Okuda, Masahisa Onoguchi, Seigo Kinuya
  • 雑誌名: Journal of Nuclear Cardiology 巻: - ページ: -
  • DOI: 10.1007/s12350-020-02081-9
  • 査読あり
• [雑誌論文] Imaging technology for myocardial perfusion single photon emission computed tomography 2018 in Japan (2020)
  • 著者名/発表者名: Takayuki Shibutani, Koichi Okuda, Hajime Ichikawa, Toyohiro Kato, Kenta Miwa, Hiroyuki Tsushima, Masahisa Onoguchi, Akio Nagaki
  • 雑誌名: Japanese Journal of Radiology 巻: - ページ: -
  • DOI: 10.1007/s11604-019-00915-2
  • 査読あり
• [雑誌論文] Accuracy of washout rate analysis for thallium-201 single-photon emission computed tomography myocardial perfusion imaging using cadmium zinc telluride detectors: A phantom study (2020)
  • 著者名/発表者名: Ishihara Masaru、Onoguchi Masahisa、Shibutani Takayuki
  • 雑誌名: JRSM Cardiovascular Disease 巻: 9 ページ: -
  • DOI: 10.1177/2048004019900600
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] 心筋SPECT標準化ファントムを用いたSwiftScanの短時間収集の適用 (2020)
  • 著者名/発表者名: 澁谷 孝行、小野口 昌久、米山 寛人、小西 貴広
  • 雑誌名: 心臓核医学 巻: 22 ページ: 9～10
  • DOI: https://doi.org/10.14951/jsnc.22.01.09
  • 査読あり
• [雑誌論文] Impact of iterative reconstruction with resolution recovery in myocardial perfusion SPECT: phantom and clinical studies (2019)
  • 著者名/発表者名: Okuda Koichi、Nakajima Kenichi、Yoneyama Hiroto、Shibutani Takayuki、Onoguchi Masahisa、Matsuo Shinro、Hashimoto Mitsumasa、Kinuya Seigo
  • 雑誌名: Scientific Reports 巻: 9 ページ: -
  • DOI: 10.1038/s41598-019-56097-4
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Optimal Choice of OSEM and SD Reconstruction Algorithms in CZT SPECT for Hypertrophic Cardiomyopathy patients (2019)
  • 著者名/発表者名: Kunihito Tsuboi, Akio Nagaki, Takayuki Shibutani, Masahisa Onoguchi
  • 雑誌名: Journal of Nuclear Cardiology 巻: - ページ: -
  • DOI: 10.1007/s12350-019-01677-0
  • 査読あり
• [雑誌論文] Ability of artificial intelligence to diagnose coronary artery stenosis using hybrid images of coronary computed tomography angiography and myocardial perfusion SPECT (2019)
  • 著者名/発表者名: Yoneyama Hiroto、Nakajima Kenichi、Taki Junichi、Wakabayashi Hiroshi、Matsuo Shinro、Konishi Takahiro、Okuda Koichi、Shibutani Takayuki、Onoguchi Masahisa、Kinuya Seigo
  • 雑誌名: European Journal of Hybrid Imaging 巻: 3 ページ: -
  • DOI: 10.1186/s41824-019-0052-8
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Prediction of long-term cardiac events by 123I-MIBG imaging after acute myocardial infarction and reperfusion therapy (2019)
  • 著者名/発表者名: Manabu Nakamura, Masahisa Onoguchi, Takayuki Shibutani
  • 雑誌名: Asia Oceania Journal of Nuclear Medicine & Biology 巻: 7 ページ: 121～128
  • DOI: 10.22038/AOJNMB.2019.33991.1236
  • 査読あり
• [雑誌論文] Accuracy of an artificial neural network for detecting a regional abnormality in myocardial perfusion SPECT (2019)
  • 著者名/発表者名: Takayuki Shibutani, Kenichi Nakajima, Hiroshi Wakabayashi, Hiroshi Mori, Shinro Matsuo, Hiroto Yoneyama, Takahiro Konishi, Koichi Okuda, Masahisa Onoguchi, Seigo Kinuya
  • 雑誌名: Annals of Nuclear Medicine 巻: 33 ページ: 86～92
  • DOI: 10.1007/s12149-018-1306-4
  • 査読あり
• [雑誌論文] Influence of myocardial count on phase dyssynchrony analysis of gated myocardial perfusion single-photon emission computed tomography (2019)
  • 著者名/発表者名: Kita Akinobu、Onoguchi Masahisa、Shibutani Takayuki、Sugimoto Katsuya、Kosaka Nobuyuki、Adachi Toshiki、Kimura Hirohiko
  • 雑誌名: Nuclear Medicine Communications 巻: 40 ページ: 124～130
  • DOI: 10.1097/MNM.0000000000000949
  • 査読あり
• [学会発表] 技術面からみる心臓核医学－基礎研究から実臨床へ－ (2019)
  • 著者名/発表者名: 小野口昌久
  • 学会等名: 日本核医学技術学会第33回九州地方会
  • 招待講演
• [学会発表] The effect of metal artifact reduction on quantitative SPECT/CT imaging (2019)
  • 著者名/発表者名: Konishi T, Shibutani T, Okuda K, Yoneyama H, Moribe R, Onoguchi M, Nakajima K, Kinuya S
  • 学会等名: Annual Congress of the European Association of Nuclear Medicine 2019
  • 国際学会
• [学会発表] Ability of artificial intelligence to diagnose coronary artery stenosis using hybrid images of coronary computed tomography angiography and myocardial perfusion SPECT (2019)
  • 著者名/発表者名: Yoneyama H, Nakajima K, Taki J, Wakabayashi H, Konishi T, Okuda K, Shibutani T, Onoguchi M, Kinuya S
  • 学会等名: Annual Congress of the European Association of Nuclear Medicine 2019
  • 国際学会
• [学会発表] Preliminary evaluation of texture analysis on myocardial perfusion SPECT: a digital cardiac phantom study (2019)
  • 著者名/発表者名: Okuda K, Nakajima K, Saito H, Ito T, Kikuchi A, Yoneyama H, Shibutani T, Onoguchi M, Matsuo S, Hashimoto M, Kinuya S
  • 学会等名: Society of Nuclear Medicine and Molecular Imaging (SNMMI) 2019 Annual Meeting
  • 国際学会
• [学会発表] Development of a novel small-animal phantom for assessment of myocardial viability (2019)
  • 著者名/発表者名: Kanno T, Onoguchi M, Shibutani T, Mochizuki T, Shiba K
  • 学会等名: Society of Nuclear Medicine and Molecular Imaging (SNMMI) 2019 Annual Meeting
  • 国際学会
• [学会発表] Variability of left ventricular functional parameters by setting heartbeat acceptance windows on gated myocardial perfusion SPECT using CZT camera in patients with arrhythmia (2019)
  • 著者名/発表者名: Tsuboi K, Nagaki A, Shibutani T, Kawakami Y, Onoguchi M
  • 学会等名: Society of Nuclear Medicine and Molecular Imaging (SNMMI) 2019 Annual Meeting
  • 国際学会
• [学会発表] Deformable Image Registration” New Images Registration of Myocardial Perfusion SPECT (2019)
  • 著者名/発表者名: Ito T, Onoguchi M, Okuda K, Shibutani T
  • 学会等名: Society of Nuclear Medicine and Molecular Imaging (SNMMI) 2019 Annual Meeting
  • 国際学会
• [学会発表] Performance of SwiftScan using a LEHRS collimator (2019)
  • 著者名/発表者名: Shibutani T, Onoguchi M, Yoneyama H, Konishi T, Nakajima K, Kinuya S
  • 学会等名: Society of Nuclear Medicine and Molecular Imaging (SNMMI) 2019 Annual Meeting
  • 国際学会
• [学会発表] Evaluation of myocardial viability with a small-animal SPECT-PET/CT system ? novel myocardial phantom study - (2019)
  • 著者名/発表者名: Kanno T, Onoguchi M, Shibutani T, Mochizuki T, Shiba K
  • 学会等名: The 9th Asian Society of Nuclear Medicine Technology annual meeting
  • 国際学会
• [学会発表] Diagnostic Accuracy of Fusion Imaging with Coronary Computed Tomography Angiography and Myocardial Perfusion Single-photon Emission Computed Tomography in Conjunction with Artificial Intelligence (2019)
  • 著者名/発表者名: Yoneyama H, Konishi T, Shibutani T, Onoguchi M
  • 学会等名: 第75回日本放射線技術学会総会学術大会
• [学会発表] Deformable Image Registration” New Images Registration of Myocardial Perfusion SPECT (2019)
  • 著者名/発表者名: Ito T, Onoguchi M, Okuda K, Suzuki K, Shibutani T
  • 学会等名: 第75回日本放射線技術学会総会学術大会
• [学会発表] 人体類似型三次元心臓動態ファントムを用いた心機能評価―病態モデルを用いた検討― (2019)
  • 著者名/発表者名: 川喜田ゆう，小野口昌久，澁谷孝行，前田優汰，米山寛人，小西貴広，原成広
  • 学会等名: 第29回日本心臓核医学会学術総会
• [学会発表] 心筋血流SPECTにおけるDeformable Image Registration技術を用いた新たなレジストレーション法の考案 (2019)
  • 著者名/発表者名: 伊東利宗，小野口昌久，奥田光一，澁谷孝行
  • 学会等名: 第29回日本心臓核医学会学術総会
• [学会発表] 負荷心筋血流SPECTにおける心臓用半導体SPECT装置と3検出器型SPECT装置の比較 (2019)
  • 著者名/発表者名: 米山寛人，中嶋憲一，小西貴広，澁谷孝行，奥田光一，小野口昌久
  • 学会等名: 第29回日本心臓核医学会学術総会
• [学会発表] 小動物用SPECT-PET/CT装置を用いた99mTc/18Fによる二核種同時収集の画像評価 - 心筋ファントムによる検討 (2019)
  • 著者名/発表者名: 佐藤友香, 小野口昌久, 澁谷孝行, 菅野貴之, 望月孝史, 柴和弘
  • 学会等名: 第39回日本核医学技術学会学術大会
• [学会発表] 小動物用SPECT-PET/CT装置を用いた臓器摂取率 - ラットによる摘出臓器との比較 - (2019)
  • 著者名/発表者名: 堀川優太, 小野口昌久, 澁谷孝行, 菅野貴之, 望月孝史, 柴和弘
  • 学会等名: 第39回日本核医学技術学会学術大会
• [学会発表] 新規コリメータ (LEHRS) を装着したSPECT/CT装置の性能評価 - 従来コリメータとの比較- (2019)
  • 著者名/発表者名: 西岡航，小野口昌久, 澁谷孝行, 米山寛人, 小西貴広, 中嶋憲一
  • 学会等名: 第39回日本核医学技術学会学術大会
• [学会発表] 心臓専用半導体SPECT装置のQFOV内における心筋ポジショニングが画像評価へ与える影響 (2019)
  • 著者名/発表者名: 船橋孝斉, 小野口昌久, 澁谷孝行, 須田匡也, 吉田伸二郎, 桐山智成
  • 学会等名: 第39回日本核医学技術学会学術大会
• [学会発表] 新型心電図同期心筋SPECT評価用三次元心臓動態ファントムの有用性 (2019)
  • 著者名/発表者名: 今井里帆, 小野口昌久, 澁谷孝行, 前田優汰, 原成広
  • 学会等名: 第39回日本核医学技術学会学術大会
• [図書] 新核医学技術総論【技術編】（第1版第1刷発行） (2020)
  • 著者名/発表者名: 小野口昌久，三輪建太，片渕哲朗，他
  • 総ページ数: 382
  • 出版者: 山代印刷
  • ISBN: 978-4-9910201-2-4
• [図書] 新核医学技術総論【臨床編】（第1版第1刷発行） (2020)
  • 著者名/発表者名: 小野口昌久，三輪建太，片渕哲朗，他
  • 総ページ数: 630
  • 出版者: 山代印刷
  • ISBN: 978-4-9910201-3-1
• [図書] 図解診療放射線技術実践ガイド（第4版第1刷）. (2020)
  • 著者名/発表者名: 遠藤啓吾，杜下淳次，小野口昌久，他
  • 総ページ数: 1044
  • 出版者: 文光堂
  • ISBN: 978-4-8306-4232-6
• [図書] 最新臨床検査学講座放射性同位元素検査技術学（第1版第3刷） (2020)
  • 著者名/発表者名: 小野口昌久，川井恵一，絹谷清剛，他
  • 総ページ数: 111
  • 出版者: 医歯薬出版株式会社
  • ISBN: 978-4-263-22371-0
• [備考] 金沢大学医薬保健研究域保健学系 量子診療技術分野・核医学 (小野口研究室)
  • URL: https://onoguchi-lab.w3.kanazawa-u.ac.jp/index.html