拡散テンソル解析における画像処理手法の標準化

本年度は,昨年検証した三叉神経痛の高分解能diffusion tensor imagingの内容に加え,下記の事柄を軸として研究を実施し,画像補間法が拡散テンソル解析に与える影響を明らかにした.1. 健常者および慢性脳虚血患者の拡散テンソル画像撮像2. 画像処理前後のFA値およびADC値の各変化率の算出と評価前年度に引き続き,3Tesla MRIを用いて健常者の拡散テンソル撮像を実施し,本年度は新たに片側性内頚動脈狭窄を有する慢性脳虚血症例の拡散テンソル撮像を行った.また,脳内白質の拡散パラメータに影響を与える可能性を考慮し,脳血管画像(Magnetic Resonance Angiography:MRA)と脳温計測可能なMagnetic Resonance Spectroscopy(MRS)も計測した.本研究では,撮像で得られた拡散テンソルデータに対して,画像統計解析ソフトウェアstatistical parametric mapping(SPM)と,独自開発の解析ソフトウェアを用いて,SPMの標準化処理後に行う平滑化フィルタサイズの違いが,解析結果にどのように影響するのか検証した.具体的には、fractional anisotropy(FA)値,apparent diffusion coefficient(ADC)値をMRIコンソール上で計算したのち,SPMを用いて標準化処理を行った.標準化後に8×8×8,10×10×10,12×12×12など異なるガウシアンフィルタを用いて平滑化処理を行い,独自開発ソフトウェアによって,健常者の左右差や,慢性脳虚血患者の術前・術後の差分を計算した.その結果,標準化処理後のフィルタサイズが大きくなるほど,健常者と患者の違いが過大評価されることがわかった.

本年度は,昨年検証した三叉神経痛の高分解能diffusion tensor imagingの内容に加え,下記の事柄を軸として研究を実施し,画像補間法が拡散テンソル解析に与える影響を明らかにした.1. 健常者および慢性脳虚血患者の拡散テンソル画像撮像2. 画像処理前後のFA値およびADC値の各変化率の算出と評価前年度に引き続き,3Tesla MRIを用いて健常者の拡散テンソル撮像を実施し,本年度は新たに片側性内頚動脈狭窄を有する慢性脳虚血症例の拡散テンソル撮像を行った.また,脳内白質の拡散パラメータに影響を与える可能性を考慮し,脳血管画像(Magnetic Resonance Angiography:MRA)と脳温計測可能なMagnetic Resonance Spectroscopy(MRS)も計測した.本研究では,撮像で得られた拡散テンソルデータに対して,画像統計解析ソフトウェアstatistical parametric mapping(SPM)と,独自開発の解析ソフトウェアを用いて,SPMの標準化処理後に行う平滑化フィルタサイズの違いが,解析結果にどのように影響するのか検証した.具体的には、fractional anisotropy(FA)値,apparent diffusion coefficient(ADC)値をMRIコンソール上で計算したのち,SPMを用いて標準化処理を行った.標準化後に8×8×8,10×10×10,12×12×12など異なるガウシアンフィルタを用いて平滑化処理を行い,独自開発ソフトウェアによって,健常者の左右差や,慢性脳虚血患者の術前・術後の差分を計算した.その結果,標準化処理後のフィルタサイズが大きくなるほど,健常者と患者の違いが過大評価されることがわかった.