Quality assessment and quality control of digital breast tomosinthsis

2017 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 17K10375
• Research Institution: Nippon Medical School
• Principal Investigator: 村上 隆介 日本医科大学, 医学部, 准教授 (30267215)
• Project Period (FY): 2017-04-01 – 2021-03-31
• Keywords: 乳癌 / トモシンセシス / デジタルマンモグラフィ / 画質評価 / 画像再構成法 / 被曝 / 品質管理

Outline of Annual Research Achievements

乳房デジタルトモシンセシス(DBT)の画質は、主としてX線管振り角・断層撮影線量・画像再構成法・画像処理などにより影響を受けるが、各DBTシステムの画像生成過程は異なっており、画質に差異をもたらしている。中でも画像再構成法は、アーチファクト抑制やノイズ低減の観点からフィルター補正逆投影法(FBP)から逐次近似法(IR)に推移する傾向が見受けられる。今年度は画像再構成法の違いにおけるDBTの基本的性能を調べ，物理評価の観点から画質への影響の評価を行った。EUREF（the European Reference Organization for Quality Assured Breast Screening and Diagnostic Services）の品質管理ガイドラインを参考にEUREF準拠アーチファクト評価用ファントムを作成し、模擬病変が配置された乳腺ファントム（Tomophan TSP004）と併せて、Siemens 社製のMAMMOMAT Inspirationを用いて、①画像コントラスト(contrast-to-noise ratio; CNR)、②X,Y,Zの3軸方向の幾何学的歪み・空間分解能(full width at half maximum; FWHM)　③アーチファクト(ASF : Artifact Spread Function)を評価した。
その結果、画像再構成法がFBPからIRへの変更により、CNRの改善とX,Y,Zの3軸方向のFWHMやアーチファクト出現に変化が認められた。画像再構成法の違いにより臨床における病変描出に変化が生じる可能性があることが示唆された。DBTの被曝低減に向けた検討をするためには、画像描出能の特徴を把握した上で、臨床画像の画質を担保し、どこまで撮影条件の低減が図れるかの検証の必要がある。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

今年度の目標である、評価用ファントム作成と画質評価に関しては、おおむね研究計画通りに遂行できている。この理由として、研究施行前の予備実験からある程度の進展が予測でき、研究遂行のペースを堅持できたことによる。

Strategy for Future Research Activity

国内において、DBTの品質管理方法が確立されていない現状で、臨床現場で実践可能な品質管理について検討を行う。今年度の成果を次年度の臨床評価（DBT4機種）に適用し、実用化に向けての検討を重ねていく予定である。併せて、既存のデジタルマンモグラフィ管理用ファントムを用いてDBTの品質管理の精度と各管理項目をどこまで実施する必要があるかについても検討を行う予定である。

Causes of Carryover

今年度は画像保存用ディスク、画像処理ソフトウェア、他消耗品を未購入であり、次年度に使用する予定である。また今後の研究方向についての打ち合わせ、学会等での成果報告に使用する予定である。