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2013 年度 実績報告書

肺がんCT診断支援システムに適する画質への画像変換法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 23602005
研究機関新潟大学

研究代表者

大久保 真樹  新潟大学, 医歯学系, 教授 (10203738)

研究分担者 和田 真一  新潟大学, 医歯学系, 教授 (80105519)
キーワードX線CT装置 / 変調伝達関数(MTF) / 画像再構成関数 / 点広がり関数(PSF) / 空間分解能 / 肺がん / CT検診
研究概要

肺がんが疑われる症例を集めた胸部CT検診画像データベースを用いて、コンピュータ支援診断(CAD)システムの性能を評価した。このCADは特定の画像再構成関数(関数Aとする)を用いて得られた画像を基に、開発・チューニングが行われたものである。そのため、関数A以外の再構成関数が用いられた場合にはCADの結節検出能が低下する場合がある。そこで、関数Aによる画像と、別の再構成関数(関数Bとする)による画像を用いてCADの性能評価を行った。さらに、本研究で開発した画質変換処理法を利用して、再構成関数Bによる画像を関数Aの画像の画質に変換した画像を用いた。関数Bによる画像を用いた場合のCADの性能は、関数Aによる画像を用いた場合に比べ大きく低下し、CADの性能が再構成関数に依存することが確認された。画質変換処理法によって得られた画像(関数B→A)を用いた場合には、関数Aによる元画像を用いた場合とほぼ同程度の性能が得られ、画質変換処理法の有用性が認められた。
総括として、CT装置で測定されたMTFの情報を活用し再構成された画像の画質を、他の再構成関数による画質(CADに最適な画質)に変換する手法を開発した。高い精度で画質変換が可能であり、考案法の有用性が認められた。これまでに開発されてきたCADでは各システム毎に実質的な推奨条件があり、CT画像の撮影・再構成条件に制限が設けられている場合が多い。それ以外の条件による画像を用いるとCADの性能が低下する。特に、画像再構成条件の一つである再構成関数は、画質に大きく影響する重要な因子であり、再構成関数の設定によってCADの性能が低下する場合が多い。本研究で考案した画質変換処理法を用いれば、各施設で臨床使用されてきた再構成関数を変更する必要がなく、CADの導入が容易となる。肺がんの早期発見に向けたCT検診の普及へとつながると考えられる。

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2014 2013 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (5件)

  • [雑誌論文] Observer-independent nodule-detectability index for low-dose lung cancer screening CT: a pilot study.2013

    • 著者名/発表者名
      Ohkubo M, Wada S, Kanai S, Ishikawa K, Marasinghe JC, Matsumoto T.
    • 雑誌名

      Radiological Physics and Technology

      巻: 6 ページ: 492~499

    • DOI

      10.1007/s12194-013-0225-2.

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Accurate determination of CT point-spread-function with high precision.2013

    • 著者名/発表者名
      Kayugawa A, Ohkubo M, Wada S.
    • 雑誌名

      Journal of Applied Clinical Medical Physics

      巻: 14 ページ: 216~226

    • DOI

      10.1120/jacmp.v14i4.3905.

    • 査読あり
  • [学会発表] Validation of using PSF-based virtual nodules to assess the basic performances of lung cancer CT screening CAD system2014

    • 著者名/発表者名
      Marasinghe JC, Ohkubo M, Wada S, Kobayashi H, Yoshida A, Murao K, Matsumoto T, Sone S
    • 学会等名
      Computer Assisted Radiology and Surgery 2014, 28th International and Exhibition
    • 発表場所
      Fukuoka International Convention Center(福岡市)
    • 年月日
      20140625-20140628
  • [学会発表] Influence of nodule offset in CAD performance evaluation of lung cancer CT screening2014

    • 著者名/発表者名
      Yoshida A, Ohkubo M, Kobayashi H, Marasinghe JC, Nuwan DMJ , Murao K, Matsumoto T, Sone S, Wada S
    • 学会等名
      第107回日本医学物理学会学術大会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(横浜市)
    • 年月日
      20140410-20140413
  • [学会発表] PSF-based virtual nodule を用いた胸部CT 検診CAD 性能評価法の研究:ファントム模擬結節との比較による検証2013

    • 著者名/発表者名
      小林 元,大久保 真樹,Marasinghe JC,村尾 晃平,松本 徹,曽根 脩輔,和田 真一
    • 学会等名
      第106回日本医学物理学会学術大会
    • 発表場所
      大阪大学コンベンションセンター(大阪市)
    • 年月日
      20130916-20130918
  • [学会発表] Evaluation of lung CT CAD performance by using PSF-based virtual nodules: a validation of the methodology2013

    • 著者名/発表者名
      Marasinghe JC, Ohkubo M, Kobayashi H, Murao K, Matsumoto T, Sone S, Wada S
    • 学会等名
      The International Conference on Medical Physics 2013
    • 発表場所
      Brighton International Center(UK)
    • 年月日
      20130901-20130904
  • [学会発表] CT装置の空間分解能に基づいた virtual nodule の生成および胸部 CT 検診 CAD の性能評価への応用:ファントム模擬結節との比較による検証

    • 著者名/発表者名
      小林 元,Marasinghe JC,和田真一,大久保真樹,村尾晃平,松本 徹,曽根脩輔
    • 学会等名
      第128回日本医学放射線学会 北日本地方会
    • 発表場所
      朱鷺メッセ(新潟市)

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公開日: 2015-05-28  

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