市川研究室の研究内容を紹介します!

  研究成果の和文解説

X線CTの逐次近似再構成画像における面内解像度の物体形状依存性
金沢大学附属病院 高田忠徳
TBT法を用いた短い息止め時間によるサブトラクション冠動脈CTA

独立行政法人地域医療機能推進機構北海道病院 山口隆義
逐次近似再構成を用いた低コントラストCT画像の客観的評価

静岡県立静岡がんセンター 瓜倉厚志
テストボーラス法を用いた大動脈CTA撮影タイミングの最適化

社会医療法人医真会八尾総合病院 星野貴志
インパルス法を用いた128-slice DSCTと320-row ADCTのヘリカルスキャンモードの時間分解能の測定
中津川市民病院 原孝則
CTにおける画像平均化手法を用いた逐次近似再構成のための空間分解能測定
静岡県立静岡がんセンター 瓜倉厚志
冠動脈CTに必要な時間分解能の検討
名古屋市立大学病院 大橋一也
腹部X線撮影における銅付加フィルタによる被ばく低減:SDNRを用いた評価
金沢大学医薬保健研究域 川嶋広貴
エッジ法によるpresampled MTF解析におけるvariable filterの適用
名古屋市立大学病院 東出了

  卒業研究

2016年

CT装置用高精度水等価ファントムの開発
近年,低管電圧撮影やdual energy撮影といった従来と異なるエネルギーの画像が取得されている.そこで,診断領域の広いエネルギー範囲でCT値が常にゼロとなる固形の水等価ファントムが実現されれば,アクリル容器に水を満たしたファントムと比べ,作成が容易で,様々な状態を想定した検証が可能となる.その実現はいかに.
軟部組織における仮想単色X線CTの画質評価
SIEMENS社のdual energy撮影によって得られる仮想単色X線画像(Monoenergetic Plus)による低エネルギー画像の軟部コントラスト増強効果を,コントラスト情報を含んだ画質評価指標signal-difference-to-noise ratio)を用いて評価した.低コントラスト検出能の改善はいかに.
腕下ろし体位におけるアームアーチファクト低減CT画像再構成法の評価
体幹部のCT撮影において,腕を挙上できない患者は撮影範囲内に腕が含まれるため,画像上にアーチファクトが発生する.そこで,アームアーチファクトの低減に特化したCT画像再構成アルゴリズムを開発し,既存の手法や再構成法との比較を行った.その結果はいかに.
ディジタル乳腺トモシンセシスにおける薄層化処理の検討
ディジタル乳腺トモシンセシスは断層画像の利点により診断に有効であるが,再構成画像であることからシャープネスに劣る傾向がある.シャープネスに影響を与えるスライス厚は,振り角範囲によって決まるため,それを調整することは困難である.そこで,ボリュームデータに対する空間周波数処理を試みた.その結果はいかに.

CT系

X線CTにおいてスライス厚がコントラスト検出能に与える影響
マルチスライスCTの普及により,一度のスキャン(同一線量下)から,スライス厚の異なる画像を再構成する機会が増加した.この場合,スライス厚の変化により,ノイズだけでなく,パーシャルボリューム効果によって物体のコントラストが変化するが, 低コントラスト検出能はどう変化するかは,明らかにされていない.
金属球を用いたCTの時間分解能の新しい測定法
CTの撮像時間の高速化が進む中で,CT画像の時間分解能は重要な画質特性となっている.この時間分解能を正確に測定する方法は,今まで提案されてこなかった.そこで,金属球をスライス面と垂直に高速に通過させてインパルス信号を発生させ,その応答を再構成画像から測定する新しい方法を開発した.最新装置におけるCu付加フィルタの効果はいかに.
心臓CT対応時間分解能測定ファントムの開発
金属球体による時間分解能測定法を心臓CTにおけるマルチセグメント再構成法に対応させるため,金属球の心電図同期発射に発展させた.それによって,心臓CTにおけるtemporal sensitivity profile (TSP)が測定可能となった.
CT値の再現性を重視した肺野関数画像処理
高分解能CTでは,低空間周波数領域でMTFが1.0を大きく上回り,これによって生じるアンダーシュート,オーバーシュート(UOS)が問題となる.肺野画像に空間周波数処理を施し,UOSを抑制し,高解像度とCT値の再現性向上の両立を試みた.
心臓CT対応時間分解能測定ファントムによる時間分解能測定
金属球体による時間分解能測定機構を心臓CT用とするために改良した機構を用いて,マルチセグメント再構成法における時間分解能と時間領域MTFを測定した.
心臓CTにおける心拍-時間分解能特性の解析
金属球体の心電図同期発射による心臓CT時間分解能測定機構により,各心拍数における時間分解能を測定した.
CTにおける時間領域MTF測定
近年,CTの撮像時間の高速化が進んでおり,その中で時間分解能の指標であるtemporal sensitivity profile (TSP)が金属球体で測定できることを我々は明らかにした. そのTSPをフーリエ変換し時間領域におけるMTFの測定を試みた.
四肢用高解像度CTの開発:ファントム回転機構による初期検討
現在のmulti-detector computed tomography (MDCT) システムでは,諸要因により空間分解能が制限され,骨梁などの微細構造は不可視である.そこで,それらの描出を可能とする四肢用 CT システムの開発を目指し,間接変換型flat panel detector (FPD) とファントム回転機構を用いた初期検討を行った .
CTにおける逐次近似再構成画像の画質評価
CTにおいて,被ばく低減(ノイズ低減)を目的とした逐次近似再構成処理(IR)のひとつとして,SIEMENS社のSAFIREがある.SAFIREの空間分解能,2次元及び3次元ノイズ特性,視覚的検出能はいかに.
CTにおける逐次近似再構成画像の視覚的検出率試験
線量を抑えながら従来の線量と同等の画質を得られるような画像再構成法として,SIEMENS社の画像再構成法IRISがある.IRISのノイズおよび被ばく低減効果を低コントラスト分解能の視覚的検出率試験により評価した.
2機種のCT装置の線質依存性を含めた画質比較と画質均一化の試み
CT装置が複数ある施設は少なくない.この場合,装置間で画質が異なることが多くあり,画質の同等化が望まれる.本研究では,異なる装置間において,線質を考慮しつつ画質評価し,双方の画質の同一化を試みた.
CTにおける人体軟部組織等価ファントムを用いた適正管電圧の検討
低管電圧撮影の有用性は,造影コントラストを対象にしたものがほとんどであり,単純撮影における軟部組織を考慮した画質評価はなされていない.そこで異なる直径の水ファントムを異なる管電圧で撮影して画質を測定した.
CTにおける線質依存性を考慮した人体組織等価ファントムの作成
CT装置において,被ばく低減を目的とした低管電圧撮影が行われている.しかし,120~130kV撮影との画質の比較をする際に,線質の違いを考慮したファントムは存在しない.そこで,線質を人体軟部組織等価ファントム作成を試みた.
CTの解像特性評価法における精度向上に関する研究
CT装置のMTFを測定では,ワイヤ法が一般的に用いられているが,その構造は,人体の構造物とは明らかに異なっている.本研究では,人体構造とかけ離れない形状とコントラストを持つファントムとして,アクリル製円柱を用いたMTF測定法(ラジアルエッジ法)を提案する.
CT装置における被写体内の線質測定
CT装置は,被写体表面だけでなく被写体内の線質の考慮も必要であるが,一般的なアルミ半価層法では,被写体内の線質測定に適用できない.そこで,プラスチック樹脂のCT値の顕著な線質依存性を利用して,再構成画像のCT値から被写体の線質の推測を試みた.

DR系 画像解析

直接変換型及び間接変換型FPDにおける画質特性の比較
ディジタル化によりFlar Panel Detector(FPD)の画質評価が盛んに行われている.そこで直接変換型FPDと間接変換型FPDにおける画質特性を特性曲線,MTF,WS,SNRより線質を変化させて測定し比較した.
二層構造を有したマンモグラフィ用直接型FPDの画質特性
二層構造を有するマンモグラフィ用直接型FPDでは,第2層で光照射をスイッチとして,電気信号化された画像情報を読み取る.本研究では,この装置の物理的画質特性をIEC 62220-1-2に基づいて測定し,従来型直接型FPD及び間接型FPDと比較した.
二層構造を有したマンモグラフィ用直接型FPDの画像処理パラメータの検討
ディジタルマンモグラフィ装置において,直接変換型FPDと間接変換型FPDが主流となりつつある. さらに,二層構造を有する新しいマンモグラフィ用直接変換型FPDも開発された. 本研究では,その画像処理パラメータを検討し,従来型直接変換型FPDと描出能を比較した.
ディジタルラジオグラフィにおける付加フィルタリングによる被ばく低減
ディジタルラジオグラフィにおいて,Cu付加フィルタにより被ばくが低減できるという報告がある.最近の装置では自動で付加フィルタを出し入れできる機構が備えられ,Cuフィルタが有効利用できるようになった.最新装置におけるCu付加フィルタの効果はいかに.
CR用イメージングプレートの2枚重ねによる検出量子効率向上の試み
CRにおける感度向上の方法として両面集光方式があるが,両面集光方式では蛍光体層が従来どおり1枚のため,X線利用効率の向上に限度がある.イメージングプレートの蛍光体層を2枚重ねて使用することよって,DQEの向上を試みた.
ディジタルX線画像システムにおける感度測定の試み
ディジタルラジオグラフィ(DR)システムを複数設置する施設が増え,装置間の撮影条件の調整の必要性が生じてきた.DRシステムにおける感度について,平均DQE比が指標と成り得るか検討した.

マンモグラフィ領域

ディジタルマンモグラフィにおける空間周波数処理を用いたノイズ低減処理の検討
ディジタルマンモグラフィ装置には,コントラスト改善,空間周波数処理,及びスキンライン描出などの画像処理手法が搭載されているが,ノイズ低減についての報告が数少ない.そこで,エッジを保存しつつ,ノイズを低減するフィルタを開発した.
直接変換型ディジタルマンモグラフィにおけるグリッドレス撮影の画質
マンモグラフィ装置において,乳房厚が厚くない場合にMo/MoよりW/Rhを使用した方が,被ばく低減と画質維持が可能である.また,グリッドを除去して,さらに被ばく低減を得る試みもある.グリッドレスの画質を,異なる乳房厚でどう変化するか.
直接変換型ディジタルマンモグラフィにおける高線質画像の画質特性
マンモグラフィ装置のターゲット/フィルタに,W/Rhを使用して高線質化し,被ばく低減と画質維持が可能であるという報告がある.そこで,W/Rhの画質を散乱線と被写体コントラストを考慮しつつMo/Moと比較した.
低線量マンモグラフィの散乱線を含めた画質評価
Photon-counting技術を用いたマンモグラフィと従来型直接変換型マンモグラフィについて,散乱線含有率とコントラスト因子を含めた画質特性を,低線量領域において比較評価した.
Photon-counting技術によるマンモグラフィ装置のコントラスト特性評価
Photon-counting技術を用いたマンモグラフィ装置では,ターゲット/フィルタにW/Alを用い,30kV以上の硬い線質を設定する.そのためコントラスト特性が従来装置と異なる可能性があるため,その特性を従来の直接変換型マンモグラフィ装置と比較した
Photon-counting技術を用いたディジタルマンモグラフィ装置の画質評価
平均乳腺線量を基準にして,Photon-counting技術を搭載したマンモグラフィ装置について,二層構造を有する直接変換型FPD装置および直接変換型FPD装置と定量的画質評価によって比較した.
マンモグラフィのグリッドレス撮影における散乱線補正処理
マンモグラフィ撮影において,グリッドレスで撮影することのよって被ばく低減ができるという研究報告がある.グリッドレス撮影において散乱線の影響を補正処理によって低減可能かを検討した.

医療用ディスプレイ

4色カラー液晶モニタの医療画像表示における画質評価
昨今のモニタ診断において,カラー画像が増加傾向にあることからカラーモニタが普及しつつある.通常のカラーモニタのピクセルはRGBの3つのサブピクセルからなるが,新しく開発された液晶カラーモニタ(テレビ)では,黄色を含めた4色のサブピクセルから成る.そこで,4色液晶モニタの画質特性いかに.
ディジタルカメラによる医療用液晶モニタの均一性測定
医療用モニタの不変性試験においては,輝度均一性の視覚評価だけが義務づけられているが,視覚評価では輝度のわずかの差異は判別困難であるため,受入後にも簡便な手法によって評価されれば有効である.そこで,ディジタルカメラを用いて,一度の測定(撮影)で画面全体を評価できる医療用液晶モニタの均一性測定システムを構築した.
医療用モノクロディスプレイとカラーディスプレイ
現在,医療用として,モノクロディスプレイだけでなく,カラーディスプレイも普及していが,モノクロとカラーの描出能に違いについての報告はまだない.両ディスプレイのコントラスト分解能を視覚的検出率試験を行うことで比較した.
高精細ディジタルカメラを用いた医療用ディスプレイの輝度測定
医療用ディスプレイのガイドラインでは輝度特性の測定が義務付けられるが,自動測定機能のないディスプレイでは測定が煩雑である.高解像度ディジタルカメラを用いた医療用液晶ディスプレイの輝度測定システムを構築しその有効性を検討した.
多階調ディスプレイのコントラスト分解能
医療用ディスプレイとして一般的に256階調が用いられているが,多階調システムも存在する.そこで,その性能を確認するために,両階調のコントラスト分解能を視覚的検出率試験により比較した.