フラットパネルX線ディテクターを用いた胸部呼吸動態診断支援システムの開発

使用平板X射线探测器开发胸部呼吸动力学诊断支持系统

• 批准号: 17032004
• 负责人: 真田 茂
• 金额: $ 3.78万
• 依托单位: Kanazawa 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: 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-17032004/
• 关键词: 呼吸機能; フラットパネルディテクタ; 肺血流; コンピュータ支援診断; X線検査

「胸部呼吸動態情報に基づく診断支援システムの開発」に向けて,(1)局所肺換気と高い関連を示す肺野内のピクセル値の呼吸性変化を定量化する手法の開発とその臨床評価,(2)局所肺血流と高い関連を示す縦隔部および肺野内のピクセル値の心拍動変化を定量化する手法の開発,(3)本法により取得した機能情報を効果的に診断するための表示システムの開発,を行なった.18年度は,特に(2),(3)について主として開発研究を実施した.正常症例7例における肺野内局所のピクセル値変化と,既知の循環生理とを比較し,本法による肺血流イメージングの可能性を明らかにした.心室・心房・大動脈弓・肺動静脈に相当する位置で計測したピクセル値と,心周期には高い相関が見られた.全ての正常症例において,心室収縮期には,心室のピクセル値は減少した.大動脈弓・肺動脈のピクセル値は急激に増加し,その後,次の心室収縮期まで緩やかに減少した.心室拡張期には,心房のピクセル値は急激に減少し,心室のピクセル値は増加した.心房のピクセル値は次の拡張期まで緩やかに増加した.肺野内のピクセル値は心拍にともない緩やかに変動した.すなわち,可視化されたピクセル値の変化は,肺門部から肺野末梢に拍出される既知の正常循環動態と一致した.呼吸動態および画像診断のために,(1)動画像の再生が可能,(2)画像から定量化された動態情報を効率的に表示,(3)それらを詳細な形態情報と関連付けて観察可能,などの要件を満たす画像表示システムを開発した.以上,動画対応FPDによる肺血流イメージングの可能性が示された.前年度の研究成果である,局所肺換気評価法と合わせ,本法は,簡便かつ迅速に機能情報を提供する新しい動態画像診断法として期待できる.また,微小なピクセル値の変化として,動画像上に表れる肺換気および肺血流の理解には,フレーム間差分による可視化が有用であった.本研究課題の成果はCTやMRIによる動態撮影に応用することも可能であり,胸部動態検査の発展に大きく貢献することが期待される.

"Development of basic diagnostic support for chest respiratory dynamic information,"(1) clinical evaluation of the development of techniques for quantifying respiratory changes in lung field with high correlation of local pulmonary blood flow,(2) development of techniques for quantifying cardiac beat changes in lung field with high correlation of local pulmonary blood flow,(3) This method is used to obtain functional information and to carry out diagnosis, presentation and development of results. In 2018, it was specially used to carry out research on (2) and (3). 7 cases of normal pulmonary disease were studied. The results showed that the pulmonary blood flow in 7 cases of normal pulmonary disease was more likely than that in 7 cases of normal pulmonary disease. Ventricular, atrial, aortic arch, pulmonary arteriovenous equivalent position is measured, and cardiac cycle is highly correlated. In all normal cases, ventricular systolic phase decreases, ventricular systolic value decreases. Arterial and pulmonary artery systolic values increased rapidly, and then decreased slowly. During ventricular contraction, atrial pulse value decreased rapidly, ventricular pulse value increased rapidly. The heart rate increases. In the lung, the heart beats slowly. The changes in the values of the pulmonary hilum and pulmonary endings are consistent with the known normal circulatory dynamics. Respiratory dynamics and portrait diagnosis are possible,(1) animated image regeneration is possible,(2) portrait quantification is possible, and dynamic information is possible,(3) detailed morphological information and correlation are possible, and the requirements for portrait representation are developed. Above, the possibility of pulmonary blood flow monitoring in FPD was demonstrated. The results of the previous year's research were summarized as follows: 1. The new dynamic image diagnosis method is expected to provide simple and rapid functional information The difference between the two groups is useful for visualization of lung exchange and understanding of lung blood flow. The results of this research project are expected to contribute greatly to the development of dynamic imaging of CT and MRI.

项目成果

X線診断支援装置,プログラム及び記録媒体

X射线诊断支持设备、程序和记录介质

• 发表时间: 2005

FPDシステムの技術動向アプリケーションの進歩を中心に

FPD系统的技术趋势 关注应用的进步

• 发表时间: 2007
• 期刊: INNERVISION 22・2
• 作者: Hotaka Takizawa;Shinji Yamamoto;真田茂
• 通讯作者: 真田茂

Quantification and Visualization of relative local ventilation on dynamic chest radiographs.

动态胸片上相对局部通气的量化和可视化。

• 发表时间: 2006
• 期刊: Proceeaing of The international society for optical engineering. Medical imaging 2006 (In press)
• 作者: Rie Tanaka;Shigeru Sanada;Nobuo Okazaki;Takeshi Kobayashi;et al.
• 通讯作者: et al.

Evaluation of pulmonary function using breathing chest radiography with a dynamic flat panel detector

使用动态平板探测器进行呼吸胸部X光检查评估肺功能

• 发表时间: 2006
• 期刊: Investigative Radiology 41・10
• 作者: Rie Tanaka;Shigeru Sanada;Nobuo Okazaki;Takeshi Kobayashi;et al.
• 通讯作者: et al.

X線スクリーニング検査装置,プログラム及び記録媒体

X射线筛选检查设备、程序和记录介质

• 发表时间: 2006