| 研究課題/領域番号 |
21K12629
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| 研究機関 | 北海道科学大学 |
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研究代表者 |
菊池 明泰 北海道科学大学, 保健医療学部, 教授 (10736375)
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| 研究分担者 |
和田 直史 北海道科学大学, 工学部, 准教授 (90782475)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| キーワード | 局所散乱線補正法 / 深層学習 / 核医学画像 |
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| 研究実績の概要 |
現在、模型ファントムをもとにして、 協力施設での機器を用いてデータ収集を行っている。使用製剤については テクネシウムを用いたものを用いている。 撮像条件を数種類用いて検討しそのデータについて解析を実施した。なお予測されるデータについて、 今後シミュレーションのデータを用いた検討も視野に入れている。得られた収集データについては、 画像再構成用のソフトウエアDRIPを用い 断面再構成を実施している。特に断面作成においては、より臨床に近い形での再構成条件を使用している。再構成画像作成時には、画像内のノイズやアーチファクトなどが影響するため、これらを考慮しつつ臨床に近い条件下で検討を進めている。これらの条件で作成された短軸画像を人工知能の補正用ソフトウェアへの学習用のデータとして入力を行っている
今後は 今回使用しているデータの学習データとしての整合性、さらに 学習データ自体ももう少し増やしつつブラッシュアップなどを行い 、補正の精度向上を進める予定である。
そのため、 随時検証用のデータも収集を進めるとともに、現在使用している人体ファントムについても、ブラッシュアップを進めていく予定である。現状では、欠損や血流低下部位の臨床とのマッチングや取得できた画像データが臨床データと近似しているかなどを確認しており、臨床との画像の相違がなければ将来的には臨床データでの応用も容易ではないかと考えている。
今後の流れとしては、協力施設と日程を調整しながら補正システムの検証を進めていく予定である。
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| 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
現在 散乱補正 システムの人工知能プログラムを作成中である。また、学習に必要な収集データについては 、6割程度 データ収集を終了しており、 現在はそのデータを学習させるための環境設定を実施している。 学習させるための環境整備をしながらシステムの構築についても 再検討しており 、実際に収集したデータの補正 状況の検証も随時行っている。
現在は 人体模型を用いた画像データを 学習 データと使用しており 今後に向けた動きとしては 臨床データとの比較も実施する予定である 。それは今後の研究に向けたためであり、 現状は 人体模型によるデータの整合性を優先的に実施している 状況である。
今までの研究 状況については、核医学技術学会領域の学会にて報告をしており、 そこで得られた意見などをもとに、さらなる改良を行う予定である。
補正 システム自体は 散乱線の影響を除去することには成功しており、あとはどの程度 本システムが 精度よく補正し散乱線の影響を除去した画像を提供できるかが、 次の目標となる。
現在の進捗状況としては当初の予定の6から7割程度進捗しており、 今後はシステムの補正の検証 そして様々な条件下における補正の可能性について検討していくことを想定している。
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| 今後の研究の推進方策 |
現在 得られたデータは1つの種類の機器のみでのデータとなっている。 可能な範囲で他の機種の画像データを取得し、また 収集データの異なるものについても画像を取得し 再構成条件なども変え 学習データのバリエーションを増やす 予定である。
学習 条件を増やすことで、様々な環境下での画像データに対処できる補正 システムを構築することができ 、そのために必要な画像データ取得や、画像再構成条件の検討などが 次のステップとしてあげられる。なお本研究は、 臨床データではなく 人体模型を用いた画像データを 学習 データと使用として使用しているため 臨床画像との乖離が想定される 。
今後は本システムを用いて 臨床データにてどの程度、散乱補正が可能かを事前検証することが必要となる。その検証の結果、想定される結果が得られるようであれば、 臨床画像を用いた 散乱線の補正 システムを構築することが可能であると考えている。なお その際には 臨床データを用いるため 倫理的な配慮、 またそのための新たに倫理 申請を行い 検証を進めていく予定である
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| 次年度使用額が生じた理由 |
人体ファントムを再構築し作成予定であったが、新型コロナの影響で改良のための時間がなく、また限られた環境下での画像データ収集となったため、検証がうまくできなかった。そのため、人体模型費用として支出予定であった使用額を使うことがなかったため、今年度この金額を使用して、再度人体模型の作成を実施する予定である。そのため差額が生じている。
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