高品質CT画像のための連続動的再構成法の開発

2011 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 21560449
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 計測工学
• 研究機関: 徳島大学
• 研究代表者: 吉永 哲哉 徳島大学, 大学院・ヘルスバイオサイエンス研究部, 教授 (40220694)
• 連携研究者: 藤本 憲市 徳島大学, 大学院・ヘルスバイオサイエンス研究部, 助教 (20300626)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2011
• キーワード: 信号処理 / CT / 画像再構成 / 連続法 / 非線形力学系 / ハイブリッドシステム

研究概要

医用CT装置の画像再構成法として連続動的再構成法を考案し,理論解析,数値解析,アナログ電子回路の試作,および診断用X線CT装置を用いた数値実験を行った.提案法を従来法(フィルタ補正逆投影法,期待値最大化法などの逐次法)と比較した結果,提案法はアーチファクトや雑音による再構成画像への影響が逆投影法と比較して軽減され,品質が高いことが検証された.さらに,少数方向の投影に対しても有効性が確認され,被曝線量の劇的な低減が可能であることを示しており,提案法の実機CT装置への実用化が期待される.

研究成果

• [雑誌論文] Common Lyapunov function based on Kullback-Leibler divergence for a switched nonlinear system (2011)
  • 著者名/発表者名: Omar M. Abou Al-Ola, Ken' ichi Fujimoto and Tetsuya Yoshinaga
  • 雑誌名: Mathematical Problems in Engineering 巻: Vol.2011, No.Article ID723509
  • DOI: doi:10.1155/2011/723509
  • 査読あり
• [雑誌論文] Implementation of continuous-time image reconstruction system in analog electronic circuit (2011)
  • 著者名/発表者名: Ken' ichi Fujimoto, Omar M. Abou Al-Ola and Tetsuya Yoshinaga
  • 雑誌名: Far East Journal of Electronics and Communications 巻: Vol.6 ページ: 13-25
  • URL: http://www.pphmj.com/abstract/5870.htm
  • 査読あり
• [雑誌論文] Block continuous-time image reconstruction for computed tomography (2010)
  • 著者名/発表者名: Omar M. Abou Al-Ola, Ken' ichi Fujimoto and Tetsuya Yoshinaga
  • 雑誌名: Far East Journal of Dynamical Systems 巻: Vol.14, No.1 ページ: 51-70
  • URL: http://www.pphmj.com/abstract/5504.htm
  • 査読あり
• [雑誌論文] Iterative Method Based on a Discretization of Continuous-Time Image Reconstruction for Computed Tomography (2010)
  • 著者名/発表者名: Chika Ueda, Omar M. Abou Al-Ola, Ken' ichi Fujimoto and Tetsuya Yoshinaga
  • 雑誌名: Journal of Signal Processing 巻: Vol.14, No.4 ページ: 293-296
  • URL: http://www.risp.jp/Product.html
  • 査読あり
• [雑誌論文] Continuous-Time Image Reconstruction Using Differential Equations for Computed Tomography (2010)
  • 著者名/発表者名: Ken' ichi Fujimoto, Omar M. Abou Al-Ola and Tetsuya Yoshinaga
  • 雑誌名: Communications in Nonlinear Science and Numerical Simulations 巻: Vol.15, No.6 ページ: 1648-1654
  • DOI: DOI:10.1016/j.cnsns.2009.06.025
  • 査読あり
• [学会発表] Convergence of Iterative Method as Discretization of Continuous-Time Image Reconstruction System for Computed Tomography (2012)
  • 著者名/発表者名: Kiyoko Tateishi, Ken' ichi Fujimoto and Tetsuya Yoshinaga
  • 学会等名: Proc. of the 2012 RISP International Workshop on Nonlinear Circuits and Signal Processing
  • 発表場所: マリオットホテル(アメリカ合衆国ホノルル)
  • 年月日: 2012-03-04
• [学会発表] Theoretical and Experimental Study of Continuous-Time Image Reconstruction System for Computed Tomography (2012)
  • 著者名/発表者名: Yuusaku Yamaguchi, Ken' ichi Fujimoto and Tetsuya Yoshinaga
  • 学会等名: Proc. of the 2012 RISP International Workshop on Nonlinear Circuits and Signal Processing
  • 発表場所: マリオットホテル(アメリカ合衆国ホノルル)
  • 年月日: 2012-03-04
• [学会発表] Extended Continuous-Time Image Reconstruction for Computed Tomography (2012)
  • 著者名/発表者名: Yuusaku Yamaguchi, Ken' ichi Fujimoto and Tetsuya Yoshinaga
  • 学会等名: EPOS in European Congress of Radiology2012
  • 発表場所: オーストリア国際会議場(オーストリア共和国ウィーン)
  • 年月日: 2012-03-01
• [学会発表] 続CT画像再構成法の拡張による効果 (2011)
  • 著者名/発表者名: 山口雄作, 藤本憲市, 吉永哲哉
  • 学会等名: 中四国放射線医療技術フォーラム2011
  • 発表場所: 米子コンベンションセンター(米子市)
  • 年月日: 2011-11-26
• [学会発表] 先端数理に基づくCT画像再構成 (2011)
  • 著者名/発表者名: 吉永哲哉
  • 学会等名: 医用画像情報学会
  • 発表場所: 徳島大学(徳島市)
  • 年月日: 2011-10-22
• [学会発表] 拡張連続法の離散化に基づくCT画像再構成 (2011)
  • 著者名/発表者名: 立石貴代子, 藤本憲市, 吉永哲哉
  • 学会等名: 第34回日本生体医工学会中国四国支部大会プログラム講演抄録
  • 発表場所: 徳島大学(徳島市)
  • 年月日: 2011-10-22
• [学会発表] 拡張連続法を用いた少数方向投影からのCT画像再構成 (2011)
  • 著者名/発表者名: 山口雄作, 藤本憲市, 吉永哲哉
  • 学会等名: 第34回日本生体医工学会中国四国支部大会プログラム講演抄録
  • 発表場所: 徳島大学(徳島市)
  • 年月日: 2011-10-22
• [学会発表] Numerical Study of Continuous-Time Image Reconstruction for Computed Tomography (2011)
  • 著者名/発表者名: Yuusaku Yamaguchi, Omar M. Abou Al-Ola, Ken' ichi Fujimoto and Tetsuya Yoshinaga
  • 学会等名: POS in European Congress of Radiology2011
  • 発表場所: オーストリア国際会議場(オーストリア共和国ウィーン)
  • 年月日: 2011-03-04
• [学会発表] Common Lyapunov function for a switched nonlinear dynamical system (2011)
  • 著者名/発表者名: Omar M. Abou Al-Ola, Ken' ichi Fujimoto, Tetsuya Yoshinaga and Kazuyuki Aihara
  • 学会等名: Proc. of the 1st International Symposium on Innovative Mathematical Modelling
  • 発表場所: 東京大学(東京都目黒区)
  • 年月日: 2011-02-28
• [学会発表] 連続CT画像再構成法の性能評価,医用画像情報学会 (2011)
  • 著者名/発表者名: 山口雄作, 藤本憲市, 吉永哲哉
  • 学会等名: 平成22年度春季(第159回)大会
  • 発表場所: 九州大学(福岡市)
  • 年月日: 2011-02-05
• [学会発表] 連続法を用いたCT画像再構成の特徴 (2010)
  • 著者名/発表者名: 山口雄作, 藤本憲市, 吉永哲哉
  • 学会等名: 中四国放射線医療技術フォーラム2010
  • 発表場所: 高知市文化プラザ(高知市)
  • 年月日: 2010-10-30
• [学会発表] 連続法によるCT再構成画像の性質 (2010)
  • 著者名/発表者名: 山口雄作, 藤本憲市, 吉永哲哉
  • 学会等名: 第33回日本生体医工学会中国四国支部大会プログラム講演抄録
  • 発表場所: 岡山大学(岡山市)
  • 年月日: 2010-09-24
• [学会発表] 連続時間CT画像再構成法の電子回路実装 (2010)
  • 著者名/発表者名: 藤本憲市, 吉永哲哉
  • 学会等名: 第25回生体・生理工学シンポジウム論文集
  • 発表場所: 岡山大学(岡山市)
  • 年月日: 2010-09-23
• [学会発表] Stability of a Switched System for Continuous-time Tomographic Image Reconstruction (2010)
  • 著者名/発表者名: Omar M. Abou Al-Ola, Ken' ichi Fujimoto and Tetsuya Yoshinaga
  • 学会等名: Proc. of 2010 International Symposium on Nonlinear Theory and its Applications
  • 発表場所: 国際文化センター(ポーランド共和国クラクフ)
  • 年月日: 2010-09-05
• [学会発表] Iterative method based on a discretization of continuous-time image reconstruction for computed tomography (2010)
  • 著者名/発表者名: Chika Ueda, Omar M. Abou Al-Ola, Ken' ichi Fujimoto and Tetsuya Yoshinaga
  • 学会等名: Proc. of the 2010 RISP International Workshop on Nonlinear Circuits and Signal Processing
  • 発表場所: マリオットホテル(アメリカ合衆国ホノルル)
  • 年月日: 2010-03-03
• [学会発表] Properties of a switched system for continuous-time tomographic image reconstruction (2010)
  • 著者名/発表者名: Omar M. Abou Al-Ola, Ken' ichi Fujimoto and Tetsuya Yoshinaga
  • 学会等名: Proc. of the 2010 RISP International Workshop on Nonlinear Circuits and Signal Processing
  • 発表場所: マリオットホテル(アメリカ合衆国ホノルル)
  • 年月日: 2010-03-03
• [学会発表] 連続CT画像再構成法の離散化に基づく逐次法 (2009)
  • 著者名/発表者名: 上田知佳, 藤本憲市, 吉永哲哉
  • 学会等名: 第32回日本生体医工学会中国四国支部大会プログラム講演抄録
  • 発表場所: 広島国際大学(広島市)
  • 年月日: 2009-11-28
• [学会発表] Dynamics of Continuous-Time Image Reconstruction System for Computed Tomography (2009)
  • 著者名/発表者名: Omar M. Abou Al-Ola, Ken' ichi Fujimoto and Tetsuya Yoshinaga
  • 学会等名: Proc. of 2009 International Symposium on Nonlinear Theory and its Applications
  • 発表場所: シャトレーゼガトーキングダムサッポロホテル(札幌市)
  • 年月日: 2009-10-18
• [学会発表] Property of Equilibrium Existed in Continuous-Time Image Reconstruction System With Subsets for Medical Tomographic Image (2009)
  • 著者名/発表者名: Omar M. Abou Al-Ola, Ken' ichi Fujimoto and Tetsuya Yoshinaga
  • 学会等名: Proc. of the Electronics, Information and Systems Conference Electronics, Information and Systems Society, I. E. E. of Japan
  • 発表場所: 徳島大学(徳島市)
  • 年月日: 2009-09-03
• [学会発表] 電子回路を用いた連続CT画像再構成 (2009)
  • 著者名/発表者名: 藤本憲市, アボウアルオラM.オマル, 吉永哲哉
  • 学会等名: 平成21年電気学会電子・情報・システム部門大会講演論文集
  • 発表場所: 徳島大学(徳島市)
  • 年月日: 2009-09-03
• [図書] Continuous-Time Image Reconstruction for Computed Tomography in Computed Tomography : New Research(J. H. Park Ed. (2012)
  • 著者名/発表者名: Ken' ichi Fujimoto and Tetsuya Yoshinaga
  • 出版者: Nova Science Publishers
• [備考]
  • URL: http://weblog.medsci.tokushima-u.ac.jp/miee/
• [産業財産権] CT装置, CT装置における画像再構成方法,及び電子回路部品 (2008)
  • 発明者名: 吉永哲哉,藤本憲市
  • 権利者名: 徳島大学
  • 産業財産権番号: 特許、特願2008-317758,特開2010-136958
  • 出願年月日: 2008-12-13