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2022 年度 実施状況報告書

逐次近似再構成を用いた超高精細CTの画質向上と被ばく低減

研究課題

研究課題/領域番号 18K07643
研究機関東京女子医科大学

研究代表者

町田 治彦  東京女子医科大学, 医学部, 教授 (70439834)

研究分担者 横山 健一  杏林大学, 医学部, 教授 (20383680)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2024-03-31
キーワード超高精細CT / 逐次近似再構成 / 深層学習再構成 / 高空間分解能 / 被ばく低減 / 造影剤減量
研究実績の概要

今までのCTに比べてはるかに高い空間分解能(解像度)を有する超高精細CTに逐次近似再構成法を併用することで、非常に微細な構造や病変を高画質で描出できるので、さまざまなCT検査で大幅な診断能の向上とX線被ばくの低減が期待されている。本研究では、脳、頭頚部、体幹部、骨関節などの領域で超高精細CTと逐次近似再構成法の併用がもたらす画質の改善と被ばくの低減を検討し、その臨床的有用性を解明する。
令和4年度は引き続き頭部CT血管造影では脳動脈穿通枝を主な対象として、上記の臨床的有用性につき招待講演などを行いつつ、論文化を進めている。
主に体幹部CTにおけるさらなる画質向上や被ばく低減の目的に人工知能による深層学習を応用した画像再構成法も導入されている。この深層学習再構成法は高性能な逐次近似再構成法により再構成された画像データを教師画像としている。本再構成法も画像ノイズを著明に低減できるとともに、逐次近似再構成と比較して計算時間が短く、自然な画質が維持できるという特長がある。造影腹部骨盤CTでは逐次近似再構成法に加えてこの深層学習再構成法の併用による大幅な被ばく低減、造影剤減量の妥当性を引続き検討している。また、令和3年度の研究代表者の施設異動に伴い、二重エネルギーCTと深層学習再構成法の併用による造影剤減量、さらに画質改善、診断能向上の可能性も検討している。本研究課題においても、すでに国内・国際学会で成果を発表し、招待講演などを行いつつ、論文化を進めている。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

本研究の予定項目として、超高精細CTと逐次近似再構成法を併用し、① 脳CT血管造影で脳動脈穿通枝の描出能を向上するための検査法の最適化を検討すること、② 体幹部CT血管造影での末梢血管の描出能の改善とその臨床的有用性を検討すること、③ 頭頚部、胸部、骨関節CTでの被ばく低減を考慮した画質の改善とその臨床的有用性を検討すること、を挙げている。このうち、①における検査法の最適化のためのファントム実験にあたり、令和3年度の研究代表者の施設異動に伴い、依然として予備的なファントムでの検討に終始している。②、③については前年度と同様の課題がありつつも、その克服に努めている。また、前年度と同様にコロナ禍の影響を受けたが、現施設で対応しやすい二重エネルギーCTに関連した研究にも発展させている。

今後の研究の推進方策

次年度以降は、令和4年度までに得られた成果につき、さらに論文化を進めていく。特に、画質向上と被ばく低減のみならず、診断能の改善についても検討していく。引き続き、超高精細CTと逐次近似再構成法の併用とともに超高精細CTと深層学習再構成法の併用の有用性も検討していく。さらに、二重エネルギーCTと深層学習再構成法の併用の有用性も検討していきたい。

次年度使用額が生じた理由

コロナ禍により予定していたファントム作成が延期になったため、それにかかる費用を次年度に繰り越した。当該未使用額はファントム作成にかかる物品費、作成・実験協力の謝礼金に充てる予定である。

  • 研究成果

    (22件)

すべて 2023 2022

すべて 雑誌論文 (10件) (うち査読あり 9件) 学会発表 (12件) (うち国際学会 3件、 招待講演 8件)

  • [雑誌論文] Effect of an Ultrahigh b Value of 3000 s/mm2 and the Minimal Echo-time on Image Quality and the T2 Shine-through Effect in Diffusion-weighted Imaging of the Liver at 3T: Phantom and Clinical Pilot Studies2023

    • 著者名/発表者名
      Fukushima Keita、Sano Katsuhiro、Machida Haruhiko、Kariyasu Toshiya、Yoshioka Tatsuya、Takahashi Sanae、Nakanishi Akihito、Kusahara Hiroshi、Yokoyama Kenichi
    • 雑誌名

      Magnetic Resonance in Medical Sciences

      巻: 22 ページ: 232~240

    • DOI

      10.2463/mrms.mp.2021-0077

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Proposal for a New Vesical Imaging-Reporting and Data System (VI-RADS)-Based Algorithm for the Management of Bladder Cancer: A Paradigm Shift From the Current Transurethral Resection of Bladder Tumor (TURBT)-Dependent Practice2022

    • 著者名/発表者名
      Taguchi Satoru、Watanabe Masanaka、Tambo Mitsuhiro、Machida Haruhiko、Yokoyama Kenichi、Fukuhara Hiroshi
    • 雑誌名

      Clinical Genitourinary Cancer

      巻: 20 ページ: e291~e295

    • DOI

      10.1016/j.clgc.2022.03.002

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Clinical validity of non-contrast-enhanced VI-RADS: prospective study using 3-T MRI with high-gradient magnetic field2022

    • 著者名/発表者名
      Watanabe Masanaka、Taguchi Satoru、Machida Haruhiko、Tambo Mitsuhiro、Takeshita Yuhei、Kariyasu Toshiya、Fukushima Keita、Shimizu Yuta、Okegawa Takatsugu、Fukuhara Hiroshi、Yokoyama Kenichi
    • 雑誌名

      European Radiology

      巻: 32 ページ: 7513~7521

    • DOI

      10.1007/s00330-022-08813-4

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Pulmonary infarction associated with Takayasu arteritis that initially manifested as refractory pneumonia2022

    • 著者名/発表者名
      Kariyasu Toshiya、Yamaguchi Hidenori、Nishikawa Makiko、Machida Haruhiko
    • 雑誌名

      European Heart Journal - Cardiovascular Imaging

      巻: 23 ページ: e323~e323

    • DOI

      10.1093/ehjci/jeac097

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Bilateral recurrent laryngeal nerve paralysis diagnosed using dynamic digital radiography during the COVID‐19 pandemic2022

    • 著者名/発表者名
      Shibuya Yukimi、Hirano Koichi、Machida Haruhiko、Miyamoto Makoto、Watabe Kozue、Mitsuma Tomoya、Nakazato Yoko、Tachibana Keisei、Tanaka Ryota、Kondo Haruhiko
    • 雑誌名

      Clinical Case Reports

      巻: 10 ページ: -

    • DOI

      10.1002/ccr3.6124

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Acute myocardial infarction identified by dual-energy cardiac computed tomography without additional contrast media injection immediately following catheter coronary angiography2022

    • 著者名/発表者名
      Kariyasu Toshiya、Yamaguchi Hidenori、Nishikawa Makiko、Machida Haruhiko
    • 雑誌名

      European Heart Journal - Case Reports

      巻: 6 ページ: -

    • DOI

      10.1093/ehjcr/ytac299

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Denoising using deep-learning-based reconstruction for whole-heart coronary MRA with sub-millimeter isotropic resolution at 3 T: a volunteer study2022

    • 著者名/発表者名
      Kariyasu Toshiya、Machida Haruhiko、Takahashi Sanae、Fukushima Keita、Yoshioka Tatsuya、Yokoyama Kenichi
    • 雑誌名

      Diagnostic and Interventional Radiology

      巻: 28 ページ: 470~477

    • DOI

      10.5152/dir.2022.21291

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Correlation between CT Value on Lung Subtraction CT and Radioactive Count on Perfusion Lung Single Photon Emission CT in Chronic Thromboembolic Pulmonary Hypertension2022

    • 著者名/発表者名
      Kariyasu Toshiya、Machida Haruhiko、Yamashiro Tsuneo、Fukushima Keita、Koyanagi Masamichi、Yokoyama Kenichi、Nishikawa Makiko、Satoh Toru
    • 雑誌名

      Diagnostics

      巻: 12 ページ: 2895~2895

    • DOI

      10.3390/diagnostics12112895

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Deep learning-based age estimation from chest X-rays indicates cardiovascular prognosis2022

    • 著者名/発表者名
      Ieki Hirotaka、Ito Kaoru、Saji Mike、Kawakami Rei、Nagatomo Yuji、Takada Kaori、Kariyasu Toshiya、Machida Haruhiko、Koyama Satoshi、Yoshida Hiroki、Kurosawa Ryo、Matsunaga Hiroshi、Miyazawa Kazuo、Ozaki Kouichi、Onouchi Yoshihiro、Katsushika Susumu
    • 雑誌名

      Communications Medicine

      巻: 2 ページ: -

    • DOI

      10.1038/s43856-022-00220-6

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 私が考えるCTの臨床的価値2022

    • 著者名/発表者名
      町田治彦
    • 雑誌名

      インナービジョン

      巻: 37 ページ: 38~43

  • [学会発表] 心血管CTを臨床に活かす -心臓CTを中心に-2023

    • 著者名/発表者名
      町田治彦
    • 学会等名
      第6回日本X線CT専門技師認定機構主催講習会
    • 招待講演
  • [学会発表] 循環器CT・MRIの基礎を見直す:心臓MRI読影の基本 -心筋疾患を中心に-2023

    • 著者名/発表者名
      町田治彦
    • 学会等名
      第42回日本画像医学会
    • 招待講演
  • [学会発表] 救急IVR時の体幹部DSA撮影における末梢血管用背景圧縮処理の有用性2023

    • 著者名/発表者名
      町田治彦、山口英宣、苅安俊哉、山本雄三、佐藤弘樹、原嶋真吾、油原俊之、太田慎史、西川真木子、谷垣光司
    • 学会等名
      第36回足立医学会
  • [学会発表] 実践!Dual Energy CT読影2022

    • 著者名/発表者名
      町田治彦
    • 学会等名
      第81回日本医学放射線学会総会
    • 招待講演
  • [学会発表] Dual-energy CTで冠動脈を診る2022

    • 著者名/発表者名
      町田治彦
    • 学会等名
      第32回日本心血管画像動態学会
    • 招待講演
  • [学会発表] 最新CT技術の臨床応用の現状2022

    • 著者名/発表者名
      町田治彦
    • 学会等名
      第14回東京CTテクノロジーセミナー学術集会
    • 招待講演
  • [学会発表] 私が考えるCTの臨床的価値2022

    • 著者名/発表者名
      町田治彦
    • 学会等名
      第25回CTサミット
    • 招待講演
  • [学会発表] 造影CT検査の読影に役立つポイント -全身の最先端イメージング 胸痛を中心に-2022

    • 著者名/発表者名
      町田治彦
    • 学会等名
      第58回日本医学放射線学会秋季臨床大会
    • 招待講演
  • [学会発表] Dual-energy CTの臨床応用の現状2022

    • 著者名/発表者名
      町田治彦
    • 学会等名
      第58回日本医学放射線学会秋季臨床大会
    • 招待講演
  • [学会発表] Routine Body Applications of Advanced Gemstone Spectral Imaging: What the Radiologist Need to Know2022

    • 著者名/発表者名
      Harashima Shingo, Machida Haruhiko, Fukui Rika, Kariyasu Toshiya, Nishikawa Makiko, Yamaguchi Hidenori, Tanaka Isao, Shen Yun, Samejima Wakana
    • 学会等名
      Radiology Society of North America (RSNA) 2022
    • 国際学会
  • [学会発表] Image quality of virtual monochromatic imaging of half-iodine-load contrast-enhanced abdomen-pelvis CT by Gemstone Spectral Imaging with deep learning reconstruction2022

    • 著者名/発表者名
      Harashima Shingo, Machida Haruhiko, Fukui Rika, Kariyasu Toshiya, Nishikawa Makiko, Yamaguchi Hidenori, Tanaka Isao, Shen Yun, Samejima Wakana
    • 学会等名
      Radiology Society of North America (RSNA) 2022
    • 国際学会
  • [学会発表] Quality Comparison of Single-Energy CT at Low Tube Voltages and Virtual Monochromatic Imaging at Low Energies by Dual-Energy CT With Deep Learning Reconstruction2022

    • 著者名/発表者名
      Harashima Shingo, Machida Haruhiko, Fukui Rika, Samejima Wakana, Kariyasu Toshiya, Nishikawa Makiko, Yamaguchi Hidenori, Tanaka Isao, Shen Yun
    • 学会等名
      Radiology Society of North America (RSNA) 2022
    • 国際学会

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公開日: 2023-12-25  

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