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2018 年度 実施状況報告書

圧縮センシングを応用した新しい低線量乳腺トモシンセシスシステムの開発と臨床評価

研究課題

研究課題/領域番号 17K10373
研究機関北里大学

研究代表者

五味 勉  北里大学, 医療衛生学部, 教授 (10458747)

研究分担者 鯉淵 幸生  独立行政法人国立病院機構高崎総合医療センター(臨床研究部), 臨床研究部, 臨床研究部長 (10323346)
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
キーワードトモシンセシス / 乳がん / 被ばく線量
研究実績の概要

1.検討内容
今年度の検討目的は、低線量下の撮像において乳腺微細病変の描出能改善を図るために開発した画像再構成法[圧縮センシングを使用した画像再構成法をベースとしてunsharp masking法(非鮮鋭化処理)を組み合わせた画像再構成法、以下「線量低減用ハイブリッド再構成法」]の修正と基礎評価に取り組むことである。昨年度(平成29年度)線量低減用ハイブリッド再構成法の開発を行い一定条件下(空間分解能と画像コントラストの特性においてトレードオフ関係を確認)において有用性を確認することができた。この課題(空間分解能と画像コントラストのトレードオフ関係)を改善させるための修正法(修正版線量低減用ハイブリッド再構成法)を考案しファントム画像および一部の臨床画像に適用させて従来法との比較を行った。検証はファントム実験による空間分解能と画像コントラストの評価および一部の臨床画像を使用して乳腺外科医による視覚的評価を施行した。その結果、ファントム実験で0.2mm以上の微細石灰化の検出と画像コントラストを保持することが可能となった。臨床画像による視覚評価において従来法と比較して特にコントラストの改善が確認できた。
2.意義
乳腺微細病変の画像コントラストを保持、空間分解能の向上を目的とした修正版線量低減用ハイブリッド再構成法は、空間分解能と画像コントラストを向上させることが可能であり、臨床使用での病変の早期発見に貢献できると考える。
3.重要性
乳腺トモシンセシス像の画質改善を図るため、画像コントラストの保持、空間分解能の向上を目的とした修正版線量低減用ハイブリッド再構成法は、被ばく線量の低減と微細病変の診断能向上を図るものであり、画像診断の精度向上に寄与できる。

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

今年度の検討目標である、乳腺における微細病変の画質改善(画像コントラストを保持、空間分解能の向上)を可能とした修正版線量低減用ハイブリッド再構成法の開発・評価に関しては、おおむね研究計画通りに遂行できている。この理由として、前年度に開発した線量低減用ハイブリッド再構成法の開発・評価が概ね順調に進行できたこと、早期から研究遂行のペースを堅持できたことによる。

今後の研究の推進方策

画像コントラストの保持、空間分解能の向上を目的とした修正版線量低減用ハイブリッド再構成法を開発できたことは意義が大きい。この成果を最終年度の臨床評価に適用し、実用化の可否について慎重に検討を重ねていく予定である。

次年度使用額が生じた理由

本年度に購入予定であった統計解析処理ソフトウェアについて、他の研究費を使用して執行することが可能となったため、この予算額に論文掲載料を充て差額が生じたことが理由である。最終年度の使用計画として、臨床研究実施機関への打合せ旅費および画像データ保存用の記録媒体(USBメモリ)購入費として執行していく予定である。

  • 研究成果

    (3件)

すべて 2018

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (1件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] Use of a total variation minimization iterative reconstruction algorithm to evaluate reduced projections during digital breast tomosynthesis.2018

    • 著者名/発表者名
      Tsutomu Gomi, Yukio Koibuchi
    • 雑誌名

      Biomed Research International

      巻: 2018 ページ: 1-14

    • DOI

      https://doi.org/10.1155/2018/5239082

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Development of a novel algorithm for metal artifact reduction in digital tomosynthesis using projection-based dual-energy material decomposition for arthroplasty: A phantom study.2018

    • 著者名/発表者名
      Tsutomu Gomi, Rina Sakai, Masami Goto, Hidetake Hara, Yusuke Watanabe
    • 雑誌名

      Physica Medica: European Journal of Medical Physics

      巻: 53 ページ: 4-16

    • DOI

      https://doi.org/10.1016/j.ejmp.2018.07.011

    • 査読あり
  • [学会発表] Reduction of Metal Artifacts During Digital Tomosynthesis Reconstruction from Projection-Based Material Decomposition for Arthroplasty: A Phantom Study.2018

    • 著者名/発表者名
      Tsutomu Gomi, Masami Goto, Hidetake Hara, Yusuke Watanabe, Kazuaki Suwa
    • 学会等名
      RSNA
    • 国際学会

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公開日: 2019-12-27  

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