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2009 年度 実績報告書

頭部CT画像における画質とそれに及ぼす線量効果

研究課題

研究課題/領域番号 20591474
研究機関名古屋大学

研究代表者

今井 國治  名古屋大学, 医学部, 准教授 (20335053)

研究分担者 池田 充  名古屋大学, 医学部, 教授 (50184437)
川浦 稚代  名古屋大学, 医学部, 助教 (60324422)
キーワード頭部CT検査 / 画質評価 / 線量評価 / 画像診断 / 医療被ばく / 画像ノイズ / ストリークアーチファクト / 鮮鋭度
研究概要

本申請研究の主たる目的は、X線線量と画質との関係を明らかにし、CT検査における最適なプロトコール確立のための基礎情報を与えることである。特に本研究では頭部CT検査に着目して検討を行った。その研究概要を以下にまとめる。
1.ノイズ及びアーチファクトのX線線量依存性。2.鮮鋭度評価法の考案
項目1に関して、前年度に考案したTop-hat変換型Gauss及びGumbel法を用いてノイズ及びアーチファクトの定量解析を実施した。両者は共にX線線量の平方根に逆比例することが判明した。この性質はノイズに関してよく知られているが、アーチファクトについても同様の性質を有していることは全く知られていなかった。そこで、数理統計学的にノイズとアーチファクトとの関連を検討したところ、両者はほぼ無相関であり、その原因は発生機構の違いに起因すると考察した。また、この線量依存性は線量を増大させてもほとんど画質改善が見込めない領域、つまり、画質改善可能な線量閾値が存在していることを示唆している。そこでこの推察を検討したところ、機種によってその大きさは異なるが、画質改善可能な閾値が存在することが明らかとなり、その値よりも大きな線量を与えても、画質に改善が認められないことが視覚的にも確認された。なお、これらの研究成果を国内で開催された学会で発表したところ、ポスター賞一件、優秀研究に四件、選ばれた。
項目2についてであるが、来年度は造影CT検査に関しても検討を行う予定である。前年度、造影CT画像を信号検出論的観点から解析できるように「あいまい度」と呼ぶ評価指標(カオス理論より導出)とTop-Hat変換型CNR推定法を考案した。しかし、これらの指標では鮮鋭度の評価は困難である。そこで今回、鮮鋭度評価に有益な情報をもたらすLSFを確率微分方程式の解として求め、新たな鮮鋭度評価指標を考案した。これに関しては現在検証中である。

  • 研究成果

    (15件)

すべて 2010 2009 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (12件)

  • [雑誌論文] Quantitative Assessment of Image Noise and Streak Artifact on CT Image : Comparison of Z-axis Automatic Tube Current Modulation Technique with Fixed Tube Current Technique2009

    • 著者名/発表者名
      Kuniharu Imai, et. al
    • 雑誌名

      Computerized Medical Imaging and Graphics 33

      ページ: 353-358

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Fractal-feature distance analysis of contrast-detail phantom image and meaning of pseudo fractal dimension and compexity2009

    • 著者名/発表者名
      Kuniharu Imai, et. al.
    • 雑誌名

      Australasian Physical and Engineering Sciences in Medicine 32

      ページ: 188-195

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A detection method for streak artifacts and radiological noise in nonuniform region in a CT image

    • 著者名/発表者名
      Kuniharu Imai, et. al.
    • 雑誌名

      Physica Medica : European Journal of Medical Physics (掲載決定, 9ページ分Web確認)

    • 査読あり
  • [学会発表] X線ディジタル画像上の画像ノイズに対する実験式の導出と検証2010

    • 著者名/発表者名
      今井國治, 他
    • 学会等名
      2010年電子情報通信学会総合大会
    • 発表場所
      仙台
    • 年月日
      2010-03-19
  • [学会発表] CBCTにおける頭蓋内の画質評価-Collimation Slab Reconstructionによる画像ノイズ・アーチファクトの定量評価-2009

    • 著者名/発表者名
      西本卓矢, 他
    • 学会等名
      第25回脳神経血管内治療学会総会
    • 発表場所
      富山
    • 年月日
      2009-11-21
  • [学会発表] FPD画像における雑音の実験式とそれを用いた雑音解析2009

    • 著者名/発表者名
      飯田葉子, 他
    • 学会等名
      第37回日本放射線技術学会秋季大会
    • 発表場所
      岡山
    • 年月日
      2009-10-23
  • [学会発表] Top-hat変換型Gauss法による画像上の雑音推定法2009

    • 著者名/発表者名
      森政樹, 他
    • 学会等名
      第37回日本放射線技術学会秋季大会
    • 発表場所
      岡山
    • 年月日
      2009-10-23
  • [学会発表] 模擬病変を有するFPD画像のCNR解析2009

    • 著者名/発表者名
      伊藤富貴子, 他
    • 学会等名
      第37回日本放射線技術学会秋季大会
    • 発表場所
      岡山
    • 年月日
      2009-10-23
  • [学会発表] CBCTにおける頭蓋内の画質評価2009

    • 著者名/発表者名
      西本卓矢, 他
    • 学会等名
      第37回日本放射線技術学会秋季大会
    • 発表場所
      岡山
    • 年月日
      2009-10-23
  • [学会発表] 最尤推定法を用いた雑音除去法に関する検討2009

    • 著者名/発表者名
      藤原敦代, 他
    • 学会等名
      平成21年度日本生体医工学会東海支部大会
    • 発表場所
      名古屋
    • 年月日
      2009-10-17
  • [学会発表] CT画像上におけるストリークアーチファクトと画像ノイズとの相関関係2009

    • 著者名/発表者名
      小寺祐貴, 他
    • 学会等名
      平成21年度日本生体医工学会東海支部大会
    • 発表場所
      名古屋
    • 年月日
      2009-10-17
  • [学会発表] C-D解析におけるカオス理論の適用2009

    • 著者名/発表者名
      石山貴規, 他
    • 学会等名
      2008年電子情報通信学会ソサエティー大会
    • 発表場所
      新潟
    • 年月日
      2009-09-18
  • [学会発表] 医用画像上の不均一部分における雑音評価法の考案-Top-hat変換型Gauss法の評価精度の検証2009

    • 著者名/発表者名
      森政樹
    • 学会等名
      第8回情報科学技術フォーラム
    • 発表場所
      仙台
    • 年月日
      2009-09-02
  • [学会発表] X線ディジタル画像のカオス性を利用した画質評価法の検証-2009

    • 著者名/発表者名
      石山貴規, 他
    • 学会等名
      第28回日本医用画像工学会大会
    • 発表場所
      名古屋
    • 年月日
      2009-08-05
  • [学会発表] 脳動脈瘤CT画像診断における画質及び被ばく線量評価用ファントムの作製2009

    • 著者名/発表者名
      川浦稚代
    • 学会等名
      日本保健物理学会第43回研究発表会
    • 発表場所
      大阪
    • 年月日
      2009-06-03

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公開日: 2011-06-16   更新日: 2016-04-21  

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