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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。

This study supports the imaging diagnosis of dementia, SPECT imaging and MRI imaging fusion, and the use of image processing techniques to detect areas of decreased blood flow and to develop FUSE. This year, FUSE's performance is reviewed in detail, and the following three projects are discussed. The new image reconstruction method, Anatomic-MAP method, was developed to improve the image quality of SPECT images, improve the performance of FUSE, and generate high-quality SPECT images using MRI information of the same patient at low blood flow sites. Anatomic-MAP method: MRI information of the same patient is changed from normal to stable, SPECT image is simulated, reconstructed image is evaluated, and reconstruction image is added. SPECT imaging with dementia is performed using Anatomic-MAP method to detect areas with low blood flow and to generate high-quality SPECT images. SPECT images of 16 normal people were evaluated for the performance of low blood flow sites. Results: The detection of FUSE in the area with low blood flow is similar to that of FUSE in 3D-SSP. The detection of FUSE in the area other than the area with low blood flow is somewhat less than that of FUSE. Last year, 26 cases (16 normal cases +10 dementia cases) were used in the study, and 10 new dementia cases were added to evaluate the performance of FUSE. During the past two years, FUSE has been studied and compared with 3D-SSP, and the performance of FUSE is expected to be improved.