痴呆診断を目指した知的CADのためのSPECT/PETとMRI画像の融合

SPECT/PET 和 MRI 图像融合，用于智能 CAD 痴呆症诊断

基本信息

批准号：
16035202
负责人：
工藤博幸
金额：
$ 2.24万
依托单位：
University of Tsukuba
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
2004
资助国家：
日本
起止时间：
2004 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-16035202/
关键词：
計算機支援診断痴呆画像処理医用画像 SPECT PET MRI 血流

项目摘要

本研究では、SPECT画像とMRI画像を融合して用いるという独創的なアイデアに基づき、脳の萎縮が伴わずに血流が低下してる部位を抽出し痴呆性疾患の診断に役立てる計算機支援診断(CAD)の実現を目指して研究を行った。まず、このようなモダリティ融合CADの基礎となる画像処理手法とソフトウェアの開発を行った。そして、MRI画像を領域分割・ヒストグラムマッチング・位置合わせなどにより解析して正常人のSPECT画像を模擬したテンプレートを作成し、これと患者のSPECT画像の差分をとり正常人と比較して血流が低下している部位を抽出する手法とソフトウェアを開発した。また、処理結果の医師に分かりやすい表示法についても検討を行い、血流低下部位とMRI画像を合成した表示・表面投影と呼ばれる表示の2つの異なる表示法のソフトウェアを開発した。次に、筑波大学病院で痴呆性疾患と診断された6例の臨床データを処理し、医師による評価と類似の目的のために開発された3D-SSPと呼ばれる他の(有効性が確認されている)ソフトウェアとの処理結果の比較を行った。その結果、開発したソフトウェアの処理結果は全体的に医師が視覚的に見て捉える血流低下部位とほぼ一致し、3D-SSPによる処理結果との相関性も強いことが明らかになった。提案手法は、(1)類似の目的のために開発された従来のソフトウェアと比較して煩雑な正常人データベースの作成が不要であること、(2)同一患者のSPECT画像とMRI画像を用いるため脳形状の個人差を正確に考慮することが可能なこと、などの大きな長所を持つ。これらの成果は、国際会議論文2件と国内会議1件の論文として発表することができた。

基于使用SPECT图像和MRI图像的最初想法，这项研究旨在实现计算机辅助诊断（CAD），该诊断（CAD）提取了在没有脑萎缩的情况下减少血液流动的区域，并且有助于诊断痴呆症疾病。首先，我们开发了图像处理方法和软件，这些方法将作为这种模态融合CAD的基础。然后，我们分析了按区域部门，直方图匹配和注册的MRI图像，以创建模拟正常人的SPECT图像的模板，然后使用该模拟与正常人相比，该模拟正常人和患者的SPECT图像之间的差异来提取血液流量减少的区域。我们还研究了一种显示处理结果的方法，很容易让医生理解，并为两种不同的显示方法开发了软件：减少血液流量的区域和一个称为显示和表面投影的MRI图像的组合。然后，我们处理了Tsukuba大学医院诊断为痴呆症的六个病例的临床数据，并将处理结果与其他称为3D-SSP的软件进行了比较，该软件是出于与医师评估相似的目的而开发的。结果，据揭示了开发软件的总体结果几乎与医生在视觉上观察到的血流部位相同，并且使用3D-SSP的治疗结果也高度相关。所提出的方法具有很大的优势，例如（1）与出于类似目的开发的常规软件相比，需要创建一个普通人的复杂数据库，以及（2）使用SPECT图像和同一患者的MRI图像，可以准确考虑大脑形状的个体差异。这些结果在两次国际会议讨论和一次国内会议上作为论文提出。