超高精細CTによる肺ミクロ構造解析と診断応用に関する研究

2008 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 18200031
• 研究種目: 基盤研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 医用生体工学・生体材料学
• 研究機関: 徳島大学
• 研究代表者: 仁木 登 徳島大学, 大学院・ソシオテクノサイエンス研究部, 教授 (80116847)
• 研究分担者: 河田 佳樹 徳島大学, 大学院・ソシオテクノサイエンス研究部, 准教授 (70274264) ; 伊藤 春海 福井大学, 特任教授 (40026943) ; 小坂 信之 福井大学, 医学部, 助教 (60397247) ; 柿沼 龍太郎 国立がんセンターがん予防, 検診研究センター検診技術開発部, 室長 (90415521)
• 研究期間 (年度): 2006 – 2008
• キーワード: 3次元肺ミクロ構造解析 / デジタル肺ライブラリィー / 3次元肺ミクロ形態学 / マイクロCT / 放射光CT(SPring8) / 肺2次小葉

研究概要

次世代の画像診断に向けてミクロ形態を観察して疾患の極初期段階を診断することは極めて重要な課題である. 特に, 肺の正常形態, 極早期の疾患病態のミクロレベルでの画像化とその定量的解析の実現は, 未知分野である肺ミクロ形態・病態の画像診断学を拓き, 次世代の胸部画像診断への貢献が期待できる.
本研究では人体のミクロ形態・病態を超高精細拡大CT と高輝度な放射光CT によって画像化して定量的解析する基盤技術の研究開発を行い, 形態・病態の統計数理解析と根拠に基づく肺ミクロ画像診断の構築を目指した. 本研究で開発した基盤技術を実際の人体切除肺標本と人体肺に適用してその有用性を示した.

研究成果

• [雑誌論文] CT像からのPoint Spread Function測定法 (2009)
  • 著者名/発表者名: 河田佳樹, 仁木登
  • 雑誌名: 画像ラボ Vol.20, No.1 ページ: 21-24
• [雑誌論文] Bronchial Wall Regions Extraction Algorithm using Multi Slice CT Images (2009)
  • 著者名/発表者名: K. Akashi, S. Saita, M. Kubo, Y. Kawata, N. Niki, Y. Nakano, H. Nishitani, H. Ohmatsu, K. Eguchi, M. Kaneko, N. Moriyama
  • 雑誌名: Proc. SPIE Medical Imaging Vol.7258 ページ: 72582J-1-8
  • 査読あり
• [雑誌論文] Measurement of spatial and density resolutions in x-ray nano computed tomography (2009)
  • 著者名/発表者名: Y. Kawata, K. Kageyama, Y. Nakaya, N. Niki, H. Ohmatsu, K. Eguchi, M. Kaneko, N. Moriyama
  • 雑誌名: Proc. SPIE Medical Imaging Vol.7258 ページ: 725809-1-8
  • 査読あり
• [雑誌論文] Growth-pattern classification of pulmonary nodules based on variation of CT number histogram and its potential usefulness in nodule differentiation (2009)
  • 著者名/発表者名: Y. Kawata, A. Kawamata, N. Niki, H. Ohmatsu, R. Kakinuma, K. Eguchi, M. Kaneko, N. Moriyama
  • 雑誌名: Proc. SPIE Medical Imaging Vol.7260 ページ: 726010-1-10
  • 査読あり
• [雑誌論文] 肺がんCT検診の業務支援システム (2008)
  • 著者名/発表者名: 石垣陸太, 花井耕造, 鈴木雅裕, 河田佳樹, 仁木登, 江口研二, 柿沼龍太郎, 森山紀之
  • 雑誌名: 電子情報通信学会論文誌 Vol.J91-D, No.10 ページ: 2550-2558
  • 査読あり
• [雑誌論文] 招待論文肺がんCT検診のコンピュータ支援診断の展開 (2008)
  • 著者名/発表者名: 仁木登
  • 雑誌名: 電子情報通信学会論文誌 Vol.J91-D, No.7 ページ: 1715-1729
  • 査読あり
• [雑誌論文] CT像からのPSF測定法 (2008)
  • 著者名/発表者名: 河田佳樹, 中屋良宏, 仁木登, 大松広伸, 江口研二, 金子昌弘, 森山紀之
  • 雑誌名: 電子情報通信学会論文誌 Vol.J91-D, No.7 ページ: 1766-1777
  • 査読あり
• [雑誌論文] DICOM画像の個人情報保護のための匿名化システム (2008)
  • 著者名/発表者名: 鈴木秀宣, 天野雅史, 財田伸介, 久保満, 河田佳樹, 仁木登, 上野淳二, 西谷弘
  • 雑誌名: 電子情報通信学会論文誌 Vol.J91-D, No.6 ページ: 1656-1622
  • 査読あり
• [雑誌論文] Performance Evaluation of 4 Measuring Methods of Ground-Glass Opacities for Predicting the 5-Year Relapse-Free Survival of Patients With Peripheral Nonsmall Cell Lung Cancer (2008)
  • 著者名/発表者名: R. Kakinuma, K. Kodama, K. Yamada, A. Yokoyama, S. Adachi, K. Mori, Y. Fukuda, K. Kuriyama, J. Oda, M. Noguchi, Y. Matsuno, T. Yokose, H. Ohmatsu, Y. Nishiwaki
  • 雑誌名: A Multicenter Study, Journal of Computer Assisted Tomography Vol.32, No.5 ページ: 792-797
  • 査読あり
• [雑誌論文] Low-dose CT screening for lung cancer with automatic exposure control : phantom study (2008)
  • 著者名/発表者名: S. Gomi, Y. Muramatsu, S. Tsukagoshi, M. Suzuki, R.Kakinuma, R.Tsuchiya, N. Moriyama
  • 雑誌名: Radiological Physics and Technology Vol.1 ページ: 244-250
  • 査読あり
• [雑誌論文] Evaluation of whole body cancer screening using 18F-2-deoxy-2-fluoro-D-glucose positron emission tomography (2008)
  • 著者名/発表者名: T. Terauchi, T. Murano, H. Daisaki, D. Kanou, H.Shoda, R.Kakinuma, C. Hamashima, N. Moriyama, T. Kakizoe
  • 雑誌名: a preliminary report., Annuals of Nuclear Medicine Vol.22 ページ: 379-385
  • 査読あり
• [雑誌論文] 低線量ヘリカルCTによる肺がん検診の実際 (2008)
  • 著者名/発表者名: 柿沼龍太郎, 金子昌弘, 大松広伸, 江口研二, 森山紀之
  • 雑誌名: 呼吸と循環 Vol.56, No.5 ページ: 457-463
  • 査読あり
• [雑誌論文] 肺がんCT検診のコンピュータ支援診断 (2008)
  • 著者名/発表者名: 仁木登
  • 雑誌名: 新医療 Vol.35, No.10 ページ: 106-109
  • 査読あり
• [雑誌論文] 医用画像論文特集の発行にあたって (2008)
  • 著者名/発表者名: 仁木登
  • 雑誌名: 電子情報通信学会論文誌 Vol.J91-D, No.7 ページ: 1693-1694
  • 査読あり
• [雑誌論文] 早期がん診断・治療を対象にしたイメージング技術 (2008)
  • 著者名/発表者名: 仁木登
  • 雑誌名: OPTICS/ELECTRONICS Vol.30, No.6 ページ: 603-605
  • 査読あり
• [雑誌論文] 肺がんCT検診のコンピュータ支援診断 (2008)
  • 著者名/発表者名: 仁木登
  • 雑誌名: 呼吸と循環 Vol.56, No.5 ページ: 477-484
  • 査読あり
• [雑誌論文] CADによる肺がん以外の胸郭病変の診断支援 (2008)
  • 著者名/発表者名: 中野恭幸, 財田伸介, 仁木登
  • 雑誌名: 呼吸と循環 Vol.56, No.5 ページ: 485-490
  • 査読あり
• [雑誌論文] Invited talk Multi-organ, multi-disease CAD system in thoracic CT (2008)
  • 著者名/発表者名: N. Niki
  • 雑誌名: International Journal of Computer Assisted Radiology and Surgery Suppl.1, S231
  • 査読あり
• [雑誌論文] Classifying pulmonary nodules using dynamic enhanced CT images based on CT number histogram (2008)
  • 著者名/発表者名: K. Minami, Y. Kawata, N. Niki, H. Ohmatsu, K. Mori, K. Yamada, M. Kaneko, K. Eguchi, N. Moriyama
  • 雑誌名: Proc. SPIE Medical Imaging(Cum Laude Poster Award 受賞) Vol.6915 ページ: 69152P-1-9
  • 査読あり
• [雑誌論文] Measurement of three-dimensional point spread functions in multidetector-row CT (2008)
  • 著者名/発表者名: Y. Kawata, Y. Nakaya, N. Niki, H. Ohmatsu, K. Eguchi, M. Kaneko, N. Moriyama
  • 雑誌名: Proc. SPIE Medical Imaging Vol.6913 ページ: 691310-1-8
  • 査読あり
• [雑誌論文] Algorithm of pulmonary emphysema extraction using thoracic 3-D CT images (2008)
  • 著者名/発表者名: S. Saita, M. Kubo, Y. Kawata, N. Niki, Y. Nakano, H. Ohmatsu, K. Tominaga, K. Eguchi, N. Moriyama
  • 雑誌名: Proc. SPIE Medical Imaging Vol.6915 ページ: 69152L-1-8
  • 査読あり
• [雑誌論文] Database construction for small lung nodule using high-resolution three-dimension CT image (2008)
  • 著者名/発表者名: Y. Kozaki, Y. Kawata, N. Niki, H. Ohmatsu, M. Kusumoto, R. Kakinuma, K. Eguchi, M. Kaneko, N. Moriyama
  • 雑誌名: Proc. SPIE Medical Imaging Vol.6919 ページ: 691913-1-8
  • 査読あり
• [雑誌論文] Computer-aided diagnosis workstation and network system for chest diagnosis based on multislice CT images (2008)
  • 著者名/発表者名: H. Satoh, N. Niki, K. Eguchi, N. Moriyama, H. Ohmatsu, H. Masuda, S. Machida
  • 雑誌名: Proc. SPIE Medical Imaging(Cum Laude Poster Award 受賞) Vol.6919 ページ: 691916-1-11
  • 査読あり
• [雑誌論文] SAKURA-viewer : Intelligent order history viewer based on two-viewpoint architecture (2007)
  • 著者名/発表者名: S. Toyota, N. Niki, H. Nishitani
  • 雑誌名: IEEE Trans. Information Technology in Biomedicine Vol.11, No.2 ページ: 141-152
  • 査読あり
• [雑誌論文] 胸部CT検診のコンピュータ支援診断 (2007)
  • 著者名/発表者名: 仁木登
  • 雑誌名: 日本放射線技術学会雑誌 Vol.63, No.12 ページ: 1396-1403
  • 査読あり
• [雑誌論文] 画像診断・治療の変革 (2007)
  • 著者名/発表者名: 仁木登
  • 雑誌名: NLだより No.357
  • 査読あり
• [雑誌論文] 医用画像の研究最前線 (2007)
  • 著者名/発表者名: 仁木登, 藤田広志
  • 雑誌名: 電子情報通信学会論文誌情報・システムソサイエティ誌 Vol.12, No.1 ページ: 6-13
  • 査読あり
• [雑誌論文] 呼吸器感染症の画像診断に必要とされる肺既存構造 (2007)
  • 著者名/発表者名: 伊藤春海
  • 雑誌名: 化学療法の領域 Vol.23, No.1 ページ: 20-29
  • 査読あり
• [雑誌論文] Classifying pulmonary nodules using dynamic enhanced CT images based on CT number histogram (2007)
  • 著者名/発表者名: K. Minami, Y. Kawata, N. Niki, H. Ohmatsu, M. Kusumoto, R. Kakinuma, K. Eguchi, K. Mori, M. Kaneko, N. Moriyama
  • 雑誌名: Proc. SPIE Medical Imaging Vol.6514 ページ: 65143B-1-11
  • 査読あり
• [雑誌論文] Automated anatomical labeling algorithm of bronchial branches based on multi-slice CT images (2007)
  • 著者名/発表者名: J. Kawai, S. Saita, M. Kubo, Y. Kawata, N. Niki, Y. Nakano, H. Nishitani, H. Ohmatsu, K. Eguchi, M. Kaneko, M. Kusumoto, R. Kakinuma, N. Moriyama
  • 雑誌名: Proc. SPIE Medical Imaging Vol.6514 ページ: 65143S-1-8
  • 査読あり
• [雑誌論文] Extracting alveolar structure of human lung tissue specimens based on surface skeleton representation from 3-D micro-CT images (2007)
  • 著者名/発表者名: H. Ishimori, Y. Kawata, N. Niki, Y. Nakaya, H. Ohmatsu, E. Matsui, M. Fujii, N. Moriyama
  • 雑誌名: Proc. SPIE Medical Imaging Vol.6514 ページ: 65143O-1-9
  • 査読あり
• [雑誌論文] Classification algorithm of pulmonary vein and artery based on multi-slice CT image (2007)
  • 著者名/発表者名: T. Yonekura, M. Matsuhiro, S. Saita, M. Kubo, Y. Kawata, N. Niki, H. Nishitani, H. Ohmatsu, R. Kakinuma, N. Moriyama
  • 雑誌名: Proc. SPIE Medical Imaging Vol.6514 ページ: 65142E-1-8
  • 査読あり
• [雑誌論文] Computer-simulation technique for low dose computed tomographic screening (2006)
  • 著者名/発表者名: K. Hanai, T. Horiuchi, J. Sekiguchi, Y. Muramatsu, R. Kakinuma, N. Moriyama, R. Tuchiya, N. Niki
  • 雑誌名: Journal of Computer Assisted Tomography Vol.30, No.6 ページ: 955-961
  • 査読あり
• [雑誌論文] 肺末梢の気道と肺血管について (2006)
  • 著者名/発表者名: 伊藤春海
  • 雑誌名: 気管支学 Vol.28, No.1 ページ: 9-14
  • 査読あり
• [雑誌論文] 画像診断ABC : 機器の進歩とその利用(14)3. 臨床 肺がんのCT 診断-Radiologic-Anatomic-Pathologic Correlation (2006)
  • 著者名/発表者名: 伊藤春海
  • 雑誌名: 医薬ジャーナル Vol.42, No.6 ページ: 5-11
  • 査読あり
• [雑誌論文] 胸部エックス線写真CTの正常像を見直す-Radiologic-Anatomic Correlation- (2006)
  • 著者名/発表者名: 伊藤春海
  • 雑誌名: 肺癌 Vol.46, No.1 ページ: 49-57
  • 査読あり
• [雑誌論文] Invited talk A multi-organ multi-disease CAD using chest 3D CT images (2006)
  • 著者名/発表者名: N. Niki
  • 雑誌名: International Journal of Computer Assisted Radiology and Surgery Vol.1 ページ: 345-346
  • 査読あり
• [雑誌論文] Visualization and quantitative analysis of alveoli structure of human lung tissue specimens based on micro 3-D CT images (2006)
  • 著者名/発表者名: H. Ishimori, Y. Kawata, N. Niki, Y. Nakaya, H. Ohmatsu, M. Fujii, E. Matsui, N. Moriyama
  • 雑誌名: RSNA Scientific Assembly and Annual Meeting program ページ: 782
  • 査読あり
• [雑誌論文] CT number histogram-based classification of peripheral lung adenocarcinomas of thin-section CT images : Correlation with histlogic prognostic factors (2006)
  • 著者名/発表者名: Y. Kawata, K. Minami, N. Niki, H. Ohmatsu, M. Kusumoto, R. Kakinuma, K. Eguchi, M. Kaneko, N. Moriyma
  • 雑誌名: 14th International Conference on Screening for Lung Cancer14th International
  • 査読あり
• [雑誌論文] A classification algorithm of pulmonary vein and artery based on multi-slice CT image (2006)
  • 著者名/発表者名: M. Matsuhiro, T. Nishio, S. Saita, M. Kubo, Y. Kawata, N. Niki, H. Ohmatsu, K. Eguchi, M. Kaneko, M. Kusumoto, R. Kakinuma, N. Moriyama
  • 雑誌名: 14th International Conference on Screening for Lung Cancer
  • 査読あり
• [学会発表] 放射光CT画像による肺小葉内構造の解析 (2009)
  • 著者名/発表者名: 景山浩治, 中屋良宏, 河田佳樹, 仁木登, 梅谷啓二, 伊藤春海, 森山紀之
  • 学会等名: 呼吸機能イメージング研究会学術集会(71)
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2009-01-30
• [学会発表] 放射光CT画像を用いた肺の微細構造解析 (2008)
  • 著者名/発表者名: 景山浩治, 中屋良宏, 河田佳樹, 仁木登, 梅谷啓二, 伊藤春海, 森山紀之
  • 学会等名: 生体医工学シンポジウム(94-99)
  • 発表場所: 大阪
  • 年月日: 2008-09-19
• [学会発表] 放射光CT画像を用いた肺の微細構造解析 (2008)
  • 著者名/発表者名: 景山浩治, 中屋良宏, 河田佳樹, 仁木登, 梅谷啓二, 伊藤春海, 森山紀之
  • 学会等名: 日本医用画像工学会大会(10)
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2008-08-05
• [学会発表] 放射光CT画像を用いた肺の微細構造解析 (2008)
  • 著者名/発表者名: 景山浩治, 中屋良宏, 河田佳樹, 仁木登, 梅谷啓二, 伊藤春海, 森山紀之
  • 学会等名: 電子情報通信学会技術研究報告医用画像(49-54)
  • 発表場所: 愛知
  • 年月日: 2008-05-22
• [学会発表] マルチスライスCTの3-D point spread functionの測定 (2007)
  • 著者名/発表者名: 河田佳樹, 中屋良宏, 仁木登, 大松広伸, 江口研二, 金子昌弘, 森山紀之
  • 学会等名: 電子情報通信学会技術研究報告医用画像(39-44)
  • 発表場所: 九州大学
  • 年月日: 2007-09-20
• [図書] 呼吸器感染症の画像診断に必要とされる肺既存構造. 小葉中心性粒状影-呼吸細気管支と周囲肺実質を結ぶ構造-. 肺炎の画像診断と最新の診療(藤田次郎編著) (2008)
  • 著者名/発表者名: 伊藤春海
  • 出版者: 医療者ジャーナル社
• [図書] Imaging of The Chest (Vol.1,2), Saunders (2008)
  • 著者名/発表者名: H. toh and N.L. Mueller
  • 出版者: Ultrastructure of the pulmonary parenchyma