呼吸ゲート胸部SPECT画像からの動き補償画像の作成およびそのCT画像との融合

从呼吸门控胸部 SPECT 图像创建运动补偿图像并将其与 CT 图像融合

• 批准号: 16035203
• 负责人: 羽石 秀昭
• 金额: $ 1.6万
• 依托单位: Chiba University
• 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-16035203/
• 关键词: 呼吸ゲートSPECT; 非線形補正; 目的関数; シミュレーテッドアニーリング; ファントム実験; ノイズ抑制; 画像の類似度

呼吸ゲートSPECTによって取得した各呼吸相の再構成画像において,呼吸に伴う肺の動きを補正する手法を考案した.本手法は,呼吸の各相で得た再構成画像における画素値の一致度と,変形の滑らかさに関する2つの目的関数を定義し,シミュレーテッドアニーリングにより変形を最適化させるものである.また,変形後の画素値を,肺の局所的な変形に伴うトレーサー粒子の密度変化に対応させるための伸張係数を導入し,より高精度な動き補正を行うことが可能となった.本手法を計算機ファントム,実ファントム,臨床データにそれぞれ適用し,適切な肺の動き補正が行えることを確認した.具体的には,計算機ファントムを用いた実験では,呼吸による変形を想定して体軸方向に最大18cm引き伸ばした画像データを計算機発生し,これに提案手法を適用したところ,ノイズ存在下でも,1画素6.4mmの分解能に対して位置補正精度2mm以下が実現できることが示された.また加算する吸気位相数を増やしていくことでノイズ抑制効果が高まることが確認できた.すなわち,このシミュレーションにより動き補正された各呼吸相の再構成画像を加算することによって,撮影時間を短くした場合に再構成画像に発生するノイズの影響を低減することが可能であることが示された.実ファントムを使った実験では,直径10mm,25mmのカプセルをコールドスポットとして複数配置したファントムに約185MBqの99m-Tc-Pertecnetateを注入して,呼吸ゲート撮影を模したデータ収集および非ゲートのデータ収集を行い,再構成画像により両者を比較した.この結果,提案手法によりコールドスポットが明瞭に描出されるなど,その効果が示された.さらに,呼吸ゲート法で得られた臨床データに適用したところ,呼気相と吸気相間の適切な動き補正が可能であることが示された.

Breathing ゲ ー ト SPECT に よ っ て obtain し た each respiratory phase の constitute a portrait again に お い て, breathing に with う lung の dynamic き を corrected す る gimmick を test case し た. This gimmick は, breathing の で た must constitute the phase portrait に お け る pixels numerical の と consistent degree, の slip - form ら か さ に masato す る 2 つ の purpose masato を definition し, シ ミ ュ レ ー テ ッ ド ア ニ ー リ ン グ に よ り を - shape optimization さ せ る も の で あ る. ま た, - shaped の pixels after numerical を, lung の bureau な - shaped に with う ト レ ー サ の ー particle density variations The に 応 seaborne さ せ る た め の stretching coefficient を import し, よ り high-precision dynamic き な corrected line を う こ と が may と な っ た. This technique を computer フ ァ ン ト ム, be フ ァ ン ト ム, clinical デ ー タ に そ れ ぞ れ applicable し, appropriate な lung の dynamic き corrected line が え る こ と を confirm し た. Specific に は, computer フ ァ ン ト ム を with い た be 験 で は, breathing に よ る - shaped を scenarios し て body axis direction, the maximum に 18 cm led き stretch ば し た portrait デ ー タ を computer 発 し, こ れ に proposal gimmick を applicable し た と こ ろ, ノ イ ズ presence で も, 1 pixels 6.4 mm の can decompose に し seaborne て position correction accuracy under 2 mm が be now で き る こ と が shown さ れ た. ま た addition す る 気 absorption phase number を raised や し て い く こ と で ノ イ ズ inhibition of unseen high が ま る こ と が confirm で き た. す な わ ち, こ の シ ミ ュ レ ー シ ョ ン に よ り dynamic き corrected さ れ た each respiratory phase の is to constitute a portrait を す る こ と に よ っ て, pinch of shadow を short く し に た occasions to constitute a portrait に 発 す The influence of るノ ズ ズ ズ ズ on を reduction する する とが とが may である とが とが された show された. Be フ ァ ン ト ム を make っ た be 験 で は, diameter 10 mm, 25 mm の カ プ セ ル を コ ー ル ド ス ポ ッ ト と し て complex configuration し た フ ァ ン ト ム に about 185 MBQ の 99 m - Tc - Pertecnetate を injection し て, breathing ゲ ー ト pinch of shadow を die し た デ ー タ 収 set お よ び non ゲ ー ト の デ ー タ を line い 収 set , and constitute a portrait に よ り struck the を compare し た. こ の as a result, the proposed technique に よ り コ ー ル ド ス ポ ッ ト が clear に trace さ れ る な ど, そ の unseen fruit が shown さ れ た. さ ら に, breathing ゲ ー ト method to で ら れ た clinical デ ー タ に applicable し た と こ ろ, shout 気 phase と の 気 alternate with appropriate absorption な dynamic き corrected が may で あ る こ と が shown さ れ た.

项目成果

呼吸ゲートSPECT画像における非線形の動き補正

呼吸门控 SPECT 图像中的非线性运动校正

• 发表时间: 2005
• 期刊: 電子情報通信学会技術報告(信学技報) MI2004-56
• 作者: 植英規;羽石秀昭;他
• 通讯作者: 他

Motion correction for synthesis and analysis of respiratory-gated lung SPECT image

用于合成和分析呼吸门控肺 SPECT 图像的运动校正

• 发表时间: 2005
• 期刊: SPIE, Proceedings of medical imaging 2005 (San Diego) (印刷中)
• 作者: Hidenori Ue;Hideaki Haneishi;et al.
• 通讯作者: et al.