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のぶあきすみい
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1 2-006 Dual energy CT を用いた仮想単色 X 線画像における物理特性の基礎的検討河合佑太赤木憲明森光祐介山内健太朗三村誠一大川義弘田原誠司岡山大学病院背景 Dual energy CT は 2 つの異なる管電圧を利アーチファクトの測定においてエネルギーが上昇す用し任意のエネルギーの仮想単色 X 線画像の作成るとノイズ低減によりアーチファクトは減少するがが可能である高エネルギー画像によるアーチファクデータ欠損等による限界があると考えられた臨床にトの低減や低エネルギー画像を利用した造影剤量のおいて人工関節等の形態把握のためには 120kV 減量被ばく低下など様々な臨床応用が期待されてい相当の mix 画像と 130keV 以上の画像を用いることるしかしエネルギーの変化に伴い画像ノイズ以でよりアーチファクトの少ない画像を提供できる可能下 SD やアーチファクト等が変化するため臨床性が示唆された本研究結果は金属の種類大きさで使用するためにはこれらの特性を理解しておく必個数等で変化する可能性があり更なる検討が必要で要があるあるが仮想単色 X 線画像の SD や CNR 等の基本的目的臨床における最適なエネルギーの決定のためな画像特性が確認できたにまず仮想単色 X 線画像の特性を理解しておくこ㻢とが必要である本研究では SD やアーチファクトの㻞㼙㻭㼟㻠㻟㼙㻭㼟㻿㻰変化を計測し仮想単色 X 線画像の物理特性を検討した㻝㼙㻭㼟㻟㻞方法まず初めに Catphan500 を撮影し CTP486 㻝と CTP515 の各層の画像を取得したエネルギーを keV まで 10keV ごとに変化させ各エネルギーにおける SD と CNR をそれぞれ計測した次に寒天の中に人工関節を入れた自作ファントムを撮影し㻞仮想単色 X 線エネルギーと画像 SD の関係㻝㼙㻭㼟㻞㼙㻭㼟㻞計測した CT 値の高いアーチファクトを正 CT 値㻯㻺㻾㻟㼙㻭㼟の低いアーチファクトを負と定義しメタルアーチファクトデータ欠損の増減について検討した㻝㻚㻡㻝結果 SD 測定において低エネルギー領域ではエ㻚㻡ネルギーの上昇に伴い SD が低下し 70 80keV 付近で極値を持ち高エネルギー領域で緩やかに増加す㻝㻝㻞るという傾向が観察された図 1 CNR 測定ではエ㻝㻞付近で極値を持ち高エネルギー領域で低下するとい㻝う傾向が観察された図 2 アーチファクトの測定で㻤 య 㻔㼙㼘㻕ネルギーの上昇に伴い CNR が増加し 70 80keV は正負どちらのアーチファクトもエネルギーの上昇に伴いアーチファクトは減少したが 130keV 以降仮想単色 X 線エネルギーと CNR の関係 ṇ䛾䜰䞊䝏䝣䜯䜽䝖䛾䜰䞊䝏䝣䜯䜽䝖㻢㻠では変化が見られなかった図 3 画像を観察すると㻞エネルギーの上昇に伴い人工関節の観察が可能となりデータ欠損部分も減少していった考察仮想単色 X 線画像の SD CNR の測定においかったエネルギーの変化は低エネルギー画像と高エ㻝㻞㻚㻡仮想単色 X 線画像におけるアーチファクトの増減をて SD や CNR は 70 80keV で極値を持つことが分㻝図3 㻝㻝㻞仮想単色 X 線エネルギーとアーチファクトの体積の関係参考文献ネルギー画像の画像寄与の割合を変化させることによるもので両者の画像が等しく含まれる 70 80keV 付近で SD が最小 CNR が最大となったと考えられた 47 Mark Lewis,Karen Reid,Andoni P.Toms Reducing the eﬀects of metal artefact using high kev monoenergetic reconstruction of dual energy CT DECT in hip replacements

2 2-007 Virtual Monochromatic Imaging を用いた撮影管電圧の違いによる画像コントラストの推測寺見佳祐 1 西山徳深 1 2 星加美乃里 1 摺河健文 1 高本誠司 1 中川潤一 1 長谷川大輔 1 小林有基 1 竹田芳弘 2 1 岡山済生会総合病院 2 岡山大学大学院保健学科研究科背景 GE Medical 社製の Light Speed Discovery CT750 HD 以下 750HD は 80kVp と 140kVp の HD の NPS の結果を以下に示す Fast kv Switching 技術により keV まで Virtual Monochromatic Imaging を表示可能となった臨床において各装置の撮影管電圧を変更した場合の画像コントラストが予測可能ならば各々の CT 検査の有用性は飛躍的に向上する一般の CT 装置は自由に表示エネルギーを変更することができないため撮影管電圧を変えた場合の画像コントラスト予測は困難であった目的各装置の撮影管電圧の実効エネルギーを計測また同等の Virtual Monochromatic Imaging と比較検討し臨床応用可能か検討した使用機器 CT 装置 Aquilion16 Aquilion64 東芝社 Light Speed Discovery CT750 HD GE Medical 社ファントム Catphan CT ファントム The Phantom Laboratory 社自作のファントム解析ソフト CT 評価ファントム解析ソフトウェア AutoQA Lite 東洋メディック社 ImageJ Excel 方法 1. 各 CT 装置で撮影管電圧を変えて Catphan CT ファントムを測定し解析ソフト AutoQA Lite を用いて実効エネルギーを算出した 2. 各装置の撮影管電圧における NPS とその管電圧と同等の Virtual Monochromatic Imaging の NPS を比較した 3. 自作のファントムを用いて各管電圧の CNR とその管電圧と同等の Virtual Monochromatic Imaging の CNR を比較した撮影条件 Aquilion では kV 750HD では kV と撮影管電圧を変えて SD10 となるように撮影管電流を設定した結果 1. 各 CT 装置で管電圧を変えた時の実効エネルギーの表を以下に示す管電圧 Aquilion16 Aquilion64 750HD 80kV kev kev kev kev kev kev 100kV 120kV kev kev 135kV 140kV 考察各装置での実効エネルギーと Virtual Monochromatic Imaging のエネルギーの相関が分かった 750HD との相関関係は 80kV 50keV 100kV 62keV 120KV 66keV 140kV 74keV だった NPS は各装置と Virtual Monochromatic Imaging の間で違いが見られたが装置メーカーの違いによる再構成関数の差が影響していると考えられた同一機種においては同等の NPS だった CNR の差は Virtual Monochromatic Imaging の電圧により SD 値が変動する事が原因と考えられた Virtual Monochromatic Imaging を用いた各管電圧の画像コントラストの推測は可能であった結語撮影管電圧 /140kV と同等の Virtual Monochromatic Imaging を用いることで臨床における CT の画像コントラストが推測可能と思われた今後臨床において Virtual Monochromatic Imaging は有効に活用できると考える参考文献 1 市川勝弘標準 X 線 CT 画像計測オーム社出版 Virtual Monochromatic Imaging の実効エネルギー 48

2-008 Metal Artifact 低減再構成ソフトにおける撮影パラメータの検討横川新吾大元謙二西山光田頭裕之愛媛大学医学部附属病院放射線部背景当院整形外科医から人工股関節のゆるみを的評価実験の結果画像再構成関数は C, YA, B, A,

625, の変化が少ない Metal Artifact が十分に低減されて Beam pitch 0.

tion が導入され整形領域腰椎股関節等での臨きると考える整形領域以外頭頸部歯科領域など床利用が可能となったしかし Metal Artifact 低減の O-MAR 適用については今後の検討課題とした効果が認められる一方で O-MAR による

scan を行い Fig.1 Fig.2 Fig.3 Fig.4 Fig.5 Fig.6 Fig.7 Fig.8 Fig.9 Fig.

Rod materials は Water, Adipose, Liver, Inner Bone, Cortical Bone の5 種類とした実験 3 画像再構成関数の違いによる視覚評価実験を行った観察者は診療放射線技師 5 名観察画像は

3 2-008 Metal Artifact 低減再構成ソフトにおける撮影パラメータの検討横川新吾大元謙二西山光田頭裕之愛媛大学医学部附属病院放射線部背景当院整形外科医から人工股関節のゆるみを的評価実験の結果画像再構成関数は C, YA, B, A, みるため CT 画像処理の最適化を依頼された要件 YB, D の順に優位であった最終的な撮影パラメーとして Metal Artifact 低減ソフトによる骨の CT 値タは Slice thickness 2, Collimation , の変化が少ない Metal Artifact が十分に低減されて Beam pitch 0.64, Tube voltage 120kv, Focus size いる金属周囲での Undershoot が少ないの 3 点を large, Filter C, FOV 450, idos level 2, Scan type 挙げられた Pelvis, Rotational speed 0.5s となった以上の結果目的 Metal artifact 低減を目的とした画像再構成ソより今回の実験により撮影パラメータの最適化を行フト O-MAR Orthopedic Metal Artifact Reduc- うことで整形領域の画像診断に有用な画像を提供で tion が導入され整形領域腰椎股関節等での臨きると考える整形領域以外頭頸部歯科領域など床利用が可能となったしかし Metal Artifact 低減の O-MAR 適用については今後の検討課題とした効果が認められる一方で O-MAR による Artifact が画像診断に影響を及ぼす場合が考えられるそこでファントムを用いて撮影パラメータの基礎的な検討を行ったので報告する方法実験 1 ステンレス製ボルトを Body type CTDI Phantom の 5 Bellows に配置して CT scan を行い Fig.1 Fig.2 Fig.3 Fig.4 Fig.5 Fig.6 Fig.7 Fig.8 Fig.9 Fig.10 Metal Artifact, Undershoot について撮影パラメータ依存性を調べた実験 2 Gammex 社製 Tissue Characterization Phantom Model467 を用いて CT 値における撮影パラメータ依存性を調べた測定した Rod materials は Water, Adipose, Liver, Inner Bone, Cortical Bone の5 種類とした実験 3 画像再構成関数の違いによる視覚評価実験を行った観察者は診療放射線技師 5 名観察画像は人工股関節ありの臨床データから Retrospective Recon にて画像再構成関数を変えた画像を用いた画像は 6 種類で関数は A, B, C, D, YA, YB とした組み合わせは 30 通りでランダムな順番とした評価方法は Scheﬀe の一対比較法を用い右の画像と比べて左の画像が良いか悪いかで回答した評定は良い 2 少し良い 1 どちらともいえない 0 少し悪い -1 悪い -2 の 5 段階とした結果 Metal artifact 低減ソフト O-MAR を用いた実験により Collimation, Beam pitch, KV, Focal spot size の各パラメータにおける CT 値依存性はほとんど見られなかった Fig.1, 2, 3, 6, 7, 8 画像再構成関数については画像に影響を及ぼす場合があり特に慎重に適用を考える必要がある Fig.4, 5, 9 O-MAR 特有と考えられる artifact についてはソフトウェアの更なる進歩に期待したい Fig.10 視覚 49

4 2-009 腹部 CT-angiography における逐次近似再構成法の基礎的検討成石将平福永正明守屋隆史山本浩之倉敷中央病院放射線センター背景井上らは模擬血管径 1.5 の CT 値は逐次近似応用再構成法 IR 法の強度を強くすると最大 20 低下すると報告した CTA において線量を抑えた上で血管のコントラストがついた画像を得るには IR 法の最適な強度設定の検討が必要であると考えた特に高線量撮影となる腹部領域では設定により撮影プリング定理を満たしていなかったそのため IR 法の強度設定による影響が大きくあらわれたと考えた血管径 1 における CT 値 FWHM FWTM の低下は partial volume 効果の影響によるものと考えられ standard と strong では分解能の低下とともに影響が大きくあらわれたと考えた条件の最適化を図る必要がある目的腹部 CTA において IR 法の強度設定による影響を考慮した最適なパラメータを決定した方法エッジ法により MTF を評価したまた模擬血管ファントムを撮像しプロファイルカーブを測定した CT 装置は TOSHIBA 社製 Aquilion CXL を使用し IR 法は AIDR-3D を用いた MTF は CT 値 380HU のシリコンと 35HU のゼラチンで作成したファントムを撮像しエッジ法により測定したなお FBP 法の線量 60mA を基準に線量と AIDR の強度を変え 45mA weak 30mA mild 15mA standard strong で撮像した線量は FBP 法で SD が 7.0 になるように調整した FOV は 320 に設定し撮像画像の SD 値の変動が少ない断面で加算平均を行いノイズを抑えた画像で測定は行った模擬血管ファントムによる評価では直径の模擬血管を前述の条件で撮像し MPR を作成した模擬血管の CT 値は 1 径から順に 350HU 310HU AIDR の強度別 MTF 曲線 350HU であったプロファイルカーブは模擬血管上に 40 80pixel の ROI を配置し FWHM FWTM を算出した結果 MTF 曲線を図 1 に示す MTF は standard と strong で低下した模擬血管ファントムによる1 径のプロファイルカーブを図 2 に FWHMとFWTMを表 1に示す 3.5 径では変化が認められなかった 1 径では強度が表1 IR 法の強度大きくなるにつれ CT 値低下が認められた FWHM FWTM は AIDR 強度が大きくなるにつれて増加した考察 MTF の評価では standard と strong で空間分解能の低下を認めた CT 値 350HU 程度の血管を分解能の低下がなく描出するには mild の強度設血管径 1 におけるプロファイルカーブ血管径 1 における FWHM と FWTM FBP weak mild standard strong FWHM FWTM 半値幅定が限界である模擬血管径の評価では血管径が 3.5 では変化は認められず 1 では変化が認められた腹部領域を結論 IR 法の強度設定は FOV の大きい腹部 CTA において standard と strong で分解能の低下がおき 1 血管径において weak より強い強度で CT 値の大きな低下を招いた強度設定を強くすると血管の描出対象に FOV を 320 に設定し評価をしており pixel size がであることから血管径 1 ではサン不良を招く恐れがあり血管のコントラストを担保し低線量撮影を行うには強度設定は weak が望ましい 50

2-010 異なる逐次近似応用再構成法による体積計測に及ぼす影響について山内健太朗赤木憲明森光祐介河合佑太三村誠一大川義弘田原誠司岡山大学病院背景術前精査における CT 検査の役割はますます重要性を増しており Volume Data から得られる臓器の体積情報は術式の決定などを左右する重要な情報となっている一方逐次近似応用再構成法が CT 装

各装置に逐次近似応用再構成法 ① SAFIRE ②ASiR ③AIDR 3D が搭載されておりその手法やプロセスも各社様々で装置によって特性が異なっていると考えられる目的自作ファントムを作成し各装置の逐次近似応用再構成法により作成された画像の違いが体積計測に及ぼす影響について比較検討した方法撮影条件は管電圧 120 kv とし設定スライス厚①0.6 128 ②0.

5 2-010 異なる逐次近似応用再構成法による体積計測に及ぼす影響について山内健太朗赤木憲明森光祐介河合佑太三村誠一大川義弘田原誠司岡山大学病院背景術前精査における CT 検査の役割はますます重要性を増しており Volume Data から得られる臓器の体積情報は術式の決定などを左右する重要な情報となっている一方逐次近似応用再構成法が CT 装置に導入され現在までに数多くの逐次近似応用再構成法についての研究発表や論文が報告されている岡山大学病院では 3 種類の異なる CT 装置 ① SOMATOM Deﬁnition Flash SIEMENS ②Discovery CT 750HD GE ③Aquilion ONE ViSION Edi- FBP と各強度における体積と体積比 SEMENS tion 東芝が導入され各装置に逐次近似応用再構成法 ① SAFIRE ②ASiR ③AIDR 3D が搭載されておりその手法やプロセスも各社様々で装置によって特性が異なっていると考えられる目的自作ファントムを作成し各装置の逐次近似応用再構成法により作成された画像の違いが体積計測に及ぼす影響について比較検討した方法撮影条件は管電圧 120 kv とし設定スライス厚① ② ③ PF FBP と各強度における体積と体積比 GE 図3 FBP と各強度における体積と体積比東芝 ①0.6 ②0.984 ③0.813 再構成関数①B40 medium ②standard ③FC09 表示画像視野 DFOV 300 再構成スライス厚 / 再構成間隔① 1.0 /0.8 ② 1.25 /1.0 ③ 1.0 /0.8 とした管電流は元画像 Axial 画像の B.G の画像 SD が同等 SD 8.0 になるように各装置調整した自作ファントムは東芝社製 CT 性能評価ファントム TOS ファントム内にある 66 ナイロンを計測対象としその周囲を寒天で満たして作成したこの自作ファントムを用い上記の撮影条件の CTDI を基に 25 考察逐次近似応用再構成法の強度が強くなるほど 100 線量にて撮影し ①では SAFIRE 0 FBP 1 体積が減少した原因としてエッジ部分 66 ナイロンにて ② では ASiR 0 FBP 20 と寒天との境界面におけるコントラスト低下が考えにて ③では FBP 0 られる逐次近似応用再構成により低コントラスト領 Weak 25 Mild 50 Standard 75 域の解像度の低下やボケなどが認められるなどの報告 Strong 75 α にて再構成を行った再構成されがされていることから 66 ナイロンの境界面の一部た Volume Data を基に AZE の Work Station を使用が寒天にシフトし抽出時にその一部が抽出されず体して同一閾値下で抽出を行い体積計測した閾値設積が減少したと考える各装置とも 75 線量以上では 1 以下の計測値差定は装置によって CT 値が異なるためモード法を用いの結果については周囲吸収体との CT 値差や再構成各装置における閾値設定をそれぞれ行った結果各装置どの線量においても逐次近似再構成 FOV 設定閾値計測対象の容量の大きさなどにより法の強度が強くなるほど体積計測の値は減少した計体積計測の変動が考えられるしかし本研究では体測差では 25 線量時に FBP との計測差にばらつき積変化の影響はエッジ部分と考えるため大幅な線量は認められるも 75 線量以上では 1 以下の計測結低減を行わず適切な線量で撮影を行えば大きな計測果となった図値差は生じないことが示唆された 51

H29市川研－五十嵐final2

H29市川研－五十嵐final2 1718 Pre-filtered 3 次元バイラテラルフィルタによる CT 画像のノイズ低減五十嵐洸太 ( 指導教員 : 市川勝弘教授, 川嶋広貴助教 ) 要旨画像ベースのノイズ低減技術として開発した pre-filtered 3 次元バイラテラルフィルタ (3DBL PF) について, ファントム実験によりモデルベース逐次近似再構成法 (model-based iterative reconstruction: