画像生成と画像解析を統合した脳血流SPECT画像の知的CAD

集图像生成和图像分析于一体的脑血流SPECT图像智能CAD

基本信息

批准号：
17032001
负责人：
工藤博幸
金额：
$ 3.26万
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：
2005
资助国家：
日本
起止时间：
2005 至 2006
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-17032001/
关键词：
計算機支援診断痴呆画像処理医用画像 SPECT MRI 血流脳部分容積効果

项目摘要

本研究では、痴呆性疾患の画像診断を支援するため、SPECT画像とMRI画像を融合して用い脳の萎縮を伴わずに血流が低下している部位を検出する画像処理手法とソフトウェアFUSEの開発を行った。本年度は、FUSEの性能向上と詳細な評価を目的として、以下の3つの項目について検討を行った。まず、FUSEにおける解析の対象となるSPECT画像の画質を改善しFUSEの性能を向上させるため、同一患者のMRI情報を用いて血流低下部位がより検出しやすい高画質のSPECT画像を生成する新しい画像再構成法Anatomic-MAP法を開発した。Anatomic-MAP法は同一患者のMRI情報から患者が正常と仮定した時のSPECT画像を模擬したテンプレート画像を作成し、これと再構成画像の距離を評価関数に加えて画像再構成を行う考え方に基づいている。モデル画像と痴呆性疾患の実SPECTデータを用いた実験を行い、Anatomic-MAP法により血流低下部位がかなり検出しやすい高画質のSPECT画像が生成できることを示した。次に、SPECT画像から,血流低下部位を検出する従来の代表的手法である3D-SSPとFUSEの性能の相違を評価するため、16人の正常人SPECT画像にアルッハイマー型痴呆を想定して人工的に血流低下部位を付加した合成画像を用いた比較実験を行った。その結果、血流低下部位の検出はFUSEも3D-SSPもほぼ同等の感度で行えるが、血流低下部位以外の誤検出はFUSEの方が幾分少ないことが明らかとなった。最後に、昨年度までの研究で使用していた26症例(16正常例+10痴呆性疾患例)に加えて新たに10の痴呆性疾患症例を追加した臨床データでFUSEの性能を評価した。2年間の研究によってFUSEは3D-SSPと同等またはそれ以上の性能を持つことが明らかになり、脳血流画像解析の新手法として実用化になることが期待される。

在这项研究中，为了支持痴呆症的成像诊断，我们开发了一种图像处理方法和软件保险丝，该方法使用SPECT图像和MRI图像来检测没有脑萎缩而没有脑部的血流减少的区域。今年，我们讨论了以下三项，目的是提高保险丝的性能并详细评估。首先，为了提高针对保险丝分析并提高保险丝性能的SPECT图像的图像质量，我们开发了一种新的图像重建方法，该方法使用来自同一患者的MRI信息来生成更高质量的SPECT图像，这些图像更可能检测降低血液流量的区域。解剖图法是基于创建模板图像的概念，该模板图像在患者从同一患者的MRI信息中正常现象，然后重建重建的图像与评估函数之间的距离。我们使用模型图像和痴呆症的实际SPECT数据进行了实验，并表明解剖图方法允许生成高质量的SPECT图像，从而使血流更有可能被检测到。接下来，为了评估3D-SSP和保险丝之间的性能差异，这是一种用于检测SPECT图像的血流减少位点的常规代表性方法，使用合成图像进行了比较实验，在该图像中，在该图像中人为地添加了16个正常人的SPECT图像，假设Alcheimer型痴呆症的痴呆症。结果，据表明，尽管保险丝和3D-SSP可以以几乎相同的敏感性检测血流量减少位点，但与血流减少位点相比，保险丝的错误检测略少一些。最后，我们使用临床数据评估了保险丝的性能，其中包括26例（16例正常病例 + 10例痴呆症病例），直到去年，以及10例新的痴呆症病例。两年的研究表明，保险丝具有与3D-SSP相同或更好的性能，预计它将被实际用作作为脑血流图像分析的新方法。