Perfusion CT image of pulmonary thromboembolism: data acquisition using single-detector helical CT scanner

AbstractWe report a case of pulmonary thromboembolism, in which we used conventional single-detector helical CT scanner to obtain dynamic CT data, and the decrease in pulmonary parenchymal perfusion was clearly demonstrated on perfusion CT image

フラットパネルX線ディテクターを用いた関節動態機能診断支援システムの開発

金沢大学医薬保健研究域医学系現在,各種関節を対象としたX線画像検査では,その簡便性と被検者への低侵襲性のために,ほとんど正面像,側面像などの静止画像を撮像して評価している.しかし,多くの関節疾患は当該関節の運動機能を阻害するため,その動態情報を得ることが極めて重要である.我々は,動画対応のフラットパネルX線ディテクタ(FPD)システムを用いて,各種関節の短時間時系列X画像を取得し,それらの動態機能を定量的に解析する方法を開発している.この動態解析の結果を従来の画像検査法から得られる解析結果と比較し,この新しいX線動態検査法が正しい診断情報を提供できるかどうかを検証した.本研究では,開閉口運動における顎関節動態と掌背屈運動における手関節動態を対象として,MRIによる準動態解析の結果と比較検討した.その結果,我々の開発した新X線動態検査法は簡便に運動機能を評価できる有望なスクリーニング画像検査法であることが明らかとなった.たとえば,顎関節について,クリック(顎関節異常の一種)の症状を持つ対象では,MRI検査法でその前方転位が観察されることを推測していた.しかしMR画像上,視覚的な画像所見でも下顎頭の定量的な動態解析結果でも,特にクリックを示唆するような兆候は見られなかった.すなわち,むしろ,関節円板に明らかな異常が認められないような軽微な機能障害は,我々が開発したX線動態検査法の方が検出感度において優れていることが示唆された.研究課題/領域番号:16035206, 研究期間(年度):2004出典：「フラットパネルX線ディテクターを用いた関節動態機能診断支援システムの開発」研究成果報告書　課題番号16035206（KAKEN：科学研究費助成事業データベース（国立情報学研究所））（https://kaken.nii.ac.jp/ja/grant/KAKENHI-PROJECT-16035206/)を加工して作

Tc-標識医薬品の簡便な迅速純度試験法の開発

金沢大医学部研究課題/領域番号:56770537, 研究期間(年度):1981出典：「Tc-標識医薬品の簡便な迅速純度試験法の開発」研究成果報告書　課題番号56770537（KAKEN：科学研究費助成事業データベース（国立情報学研究所）） （https://kaken.nii.ac.jp/ja/grant/KAKENHI-PROJECT-56770537/）を加工して作

時系列ディジタル胸部X線画像による四次元画像構成法の開発

胸部X線画像を対象として,コンピュータ画像処理によって得られた時系列の差分画像を読影診断支援のために用いることを試みた.すなわち,正常構造部分を過去画像との差分処理によって消去して変化部分を強調描画し,過去画像との比較読影の際の見落としや定量的診断を支援しようとするものである.しかし,異なった時点におけるX線画像撮影時の呼吸位相,体位,X線入射角度などの違いは,正常構造の完全な差分消去を原理的に困難にしている.本研究では,胸部X線画像における背側肋骨陰影と肺内肺血管陰影を弁別し,比較的淡い陰影ではあるが肺血管陰影を位置合わせの対象として差分処理を行うことを試みた.そして,その差分画像を併せて参照することによって,過去画像と現在画像の比較読影の際に経時的な変化に対する診断能が向上することが下記のように確認された.(1)肺内肺血管陰影を位置合わせの対象として差分処理を行うことによって,10mm径程度の小さな変化も強調して描画することが可能であった.(2)読影実験の結果,本法によればsensitivityは10%程度向上し,false-positiveはほとんど変化しなかった.しかし,画像処理アルゴリズムに依存すると思われるfalse-positiveの発生が一部認められた.(3)肋骨陰影など強いコントラスト成分によるアーチファクトが診断能の向上を妨げることはほとんど無かった.(4)AFROC解析の結果などから,本法は胸部X線画像診断を有効に支援することが明らかとなった.To aid radiologists in the diagnosis of screening chest radiographs, a temporal subtraction technique using digital image processing was developed. The accurate image registration of two sequential images enables us to detect even subtle changes in the "difference image" between them. In this study, a new method based on matching "lung markings" is introduced.Twenty-nine pairs of sequential posteroanterior chest radiographs with and without the temporal changes were selected from cases taken with the computed radiography system. Image registration was employed with the local matching of "lung markings" in previous and current radiographs. Observer performance tests with and without indicating the "difference image" between them was carried out by eight radiologists.Observer performance with the temporal subtraction image shows that six of eight observers diagnosed with higher sensitivity (mean, 43.9% to 55.3%) and comparable false positive response. Mean area under the AFROC (Alternative Free-Response Receiver Operating Characteristics) curve also improved from 0.596 to 0.647 showing statistical significance.The subtraction image using this registration technique improves the diagnostic accuracy for subtle temporal changes.研究課題/領域番号:10670834, 研究期間(年度):1998-1999出典：「時系列ディジタル胸部X線画像による四次元画像構成法の開発」研究成果報告書　課題番号10670834 (KAKEN：科学研究費助成事業データベース（国立情報学研究所）)　　　本文データは著者版報告書より作

Physiologic-functional Radiography (pfRAD): dynamic imaging for physiological and functional diagnostic information

筆者らは，動画撮影の可能なＸ線フラットパネルディテクタを用いて，様々な生理的情報や機能的情報を取得できるスクリーニング動画像検査法を開発してきた．たとえば短時間時系列の呼吸過程を撮像して，横隔膜の動態解析を行った．また，肺野局所の画素値の変化を解析して，肺換気と胸部循環の概略を評価した．手関節，肩関節，膝関節など四肢関節系については，屈曲と伸展運動中の関節要素の動態変化を定量的に解析して，それらの運動機能を評価した．これらの動画像検査法は，“ コンピュータ解析によって解剖・生理的，機能的情報を付加した一般初期検査としてのＸ線動態機能画像法（physiologic-functional radiography：pfRAD）” という位置づけである．患者被曝線量について，皮膚表面線量は，胸部では 1.9 mGy，股関節では 5.11 mGy と，いずれも国際原子力機関（IAEA）の推奨する線量限度を超えない．本稿では関連する他の研究報告も併せて概説する．We have developed a functional digital radiography system that allows assessment of physiological and functional information of the chest and/or joints using an X-ray flat-panel detector. Sequential chest radiographs are obtained throughout the inspiration and expiration cycle to analyze diaphragmatic movements during chest examination. Ventilation and circulation are analyzed by assessing changes in pixel values in localized areas of the lung. For limb joints, such as the wrist, shoulder, and knee, flexion and extension or rotational movement is assessed using sequential radiographs to analyze movement angles. These imaging techniques and quantitative analyses, referred to as physiologic-functional radiography (pfRAD), provide physiological and functional information. The pfRAD method is promising for screening examinations because of its simplicity and precision. The entrance surface dose for the detector is within the limits recommended by the International Atomic Energy Agency (approximately 1.9 and 5.11 mGy for chest and hip examinations, respectively). Recent relevant studies are reviewed

フラットパネルX線ディテクターを用いた胸部呼吸動態診断支援システムの開発

金沢大学医薬保健研究域医学系「胸部呼吸動態情報に基づく診断支援システムの開発」に向けて,(1)局所肺換気と高い関連を示す肺野内のピクセル値の呼吸性変化を定量化する手法の開発とその臨床評価,(2)局所肺血流と高い関連を示す縦隔部および肺野内のピクセル値の心拍動変化を定量化する手法の開発,(3)本法により取得した機能情報を効果的に診断するための表示システムの開発,を行なった.18年度は,特に(2),(3)について主として開発研究を実施した.正常症例7例における肺野内局所のピクセル値変化と,既知の循環生理とを比較し,本法による肺血流イメージングの可能性を明らかにした.心室・心房・大動脈弓・肺動静脈に相当する位置で計測したピクセル値と,心周期には高い相関が見られた.全ての正常症例において,心室収縮期には,心室のピクセル値は減少した.大動脈弓・肺動脈のピクセル値は急激に増加し,その後,次の心室収縮期まで緩やかに減少した.心室拡張期には,心房のピクセル値は急激に減少し,心室のピクセル値は増加した.心房のピクセル値は次の拡張期まで緩やかに増加した.肺野内のピクセル値は心拍にともない緩やかに変動した.すなわち,可視化されたピクセル値の変化は,肺門部から肺野末梢に拍出される既知の正常循環動態と一致した.呼吸動態および画像診断のために,(1)動画像の再生が可能,(2)画像から定量化された動態情報を効率的に表示,(3)それらを詳細な形態情報と関連付けて観察可能,などの要件を満たす画像表示システムを開発した.以上,動画対応FPDによる肺血流イメージングの可能性が示された.前年度の研究成果である,局所肺換気評価法と合わせ,本法は,簡便かつ迅速に機能情報を提供する新しい動態画像診断法として期待できる.また,微小なピクセル値の変化として,動画像上に表れる肺換気および肺血流の理解には,フレーム間差分による可視化が有用であった.本研究課題の成果はCTやMRIによる動態撮影に応用することも可能であり,胸部動態検査の発展に大きく貢献することが期待される.研究課題/領域番号:17032004, 研究期間(年度):2005 – 2006出典：「フラットパネルX線ディテクターを用いた胸部呼吸動態診断支援システムの開発」研究成果報告書　課題番号17032004（KAKEN：科学研究費助成事業データベース（国立情報学研究所））（https://kaken.nii.ac.jp/ja/grant/KAKENHI-PROJECT-17032004/)を加工して作

時系列胸部X線画像の差分処理画像を用いるコンピュータ支援診断法の開発

取得学位 : 博士（医学）, 学位授与番号 : 医博乙第1474号，学位授与年月日：平成11年2月17日,学位授与年：199

A computer-aided temporal and dynamic subtraction technique of the liver for detection of small hepatocellular carcinomas on abdominal CT images

金沢大学大学院医学系研究科量子医療技術学It is often difficult for radiologists to identify small hepatocellular carcinomas (HCCs) due to insufficient contrast enhancement. Therefore, we have developed a new computer-aided temporal and dynamic subtraction technique to enhance small HCCs, after automatically selecting images set at the same anatomical position from the present (non-enhanced and arterial-phase CT images) and previous images. The present study was performed with CT images from 14 subjects. First, we used template-matching based on similarities in liver shape between the present (non-enhanced and arterial-phase CT images) and previous arterial-phase CT images at the same position. Temporal subtraction images were then obtained by subtraction of the previous image from the present image taken at the same position of the liver. Dynamic subtraction images were also obtained by subtraction of non-enhanced CT images from arterial-phase CT images taken at the same position of the liver. Twenty-one of 22 nodules (95.5%) with contrast enhancement were visualized in temporal and dynamic subtraction images. Compared with present arterial-phase CT images, increases of 150% and 140% in nodule-to-liver contrast were observed on dynamic and temporal subtraction images, respectively. These subtraction images may be useful as reference images in the detection of small moderately differentiated HCCs. © 2006 IOP Publishing Ltd