超低被曝と高画質を両立する新方式の心臓用CTイメージング

兼顾超低辐射和高图像质量的心脏CT成像新方法

基本信息

批准号：
10F00052
负责人：
工藤博幸
金额：
$ 1.22万
依托单位：
University of Tsukuba
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2010
资助国家：
日本
起止时间：
2010 至 2011
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究は、心臓CTイメージングの有効な撮影プロトコルと画像生成のデータ処理法(画像再構成法)を開発することを目的とする。本年度は、これを実現するために設定した小テーマの中で、1)動き補償を組み込んだ疎な投影データからの動画像再構成法の開発、2)心臓イメージングのための関心領域X線照射方式の開発、の2つの研究を行った。1)のテーマでは、前年度の研究で示した『心電同期を用いて投影データ収集を行った心臓CTにおける動画像の生成は少数方向投影データからの画像再構成に帰着する』という事実に基づき、以下の考え方に基づく新しい再構成法を開発した。提案手法では、前年度の研究で用いた対数ゆう度と(リファレンス画像やリファレンスヒストグラムなどの)事前情報の和からなる画像再構成の評価関数にオプティカルフローで表現した動きの影響を組み込み、交互最小化法により画像とオプティカルフローを同時に推定する。シミュレーション実験を行い、再構成画像の画質(動きアーティファクト・時間分解能・定量性)・被曝量低減効果・計算時間を評価した。2)のテーマでは、静止画像の撮影に対して有効性が示されている関心領域X線照射方式(X線を心臓など検査の関心領域のみに照射して画像再構成を行い被曝量を低減する新方式CT)を、少数方向投影データのみが測定される心臓イメージングの動画像撮影に拡張した。具体的には、関心領域X線照射方式により測定した心臓外部が欠損して方向数が少数に限定された不完全投影データからの画像再構成問題の解の一意性と安定性を考察して、被写体に関する上述の事前情報を用いてデータ欠損による画質劣化を抑制する再構成法を開発した。シミュレーション実験を行い、再構成画像の画質(動きアーティファクト・時間分解能・定量性)・被曝量低減効果・計算時間を評価した。

这项研究旨在为心脏CT成像和数据处理方法开发有效的成像协议（图像重建）。今年，我们进行了两项研究，包括1）从稀疏投影数据中开发了运动图像重建方法的发展，以及2）开发用于心脏成像的X射线照射方法。在1）的主题中，我们基于以下概念开发了一种新的重建方法，基于“使用心电图同步的心脏CT中运动图像的产生，从而从少数群体投影数据中产生了图像重建”，如上一年的研究所示。所提出的方法将在光流中表达的运动的效果纳入了图像重建的评估功能，该图像重建由上一年研究中使用的对数度（例如参考图像和参考直方图）组成，并同时使用交替的最小化方法估算了图像和光流。进行了仿真实验以评估图像质量（运动伪影，时间分辨率，定量性），辐射暴露降低效果以及重建图像的计算时间。 2）主题的主题是X射线照射方法（一种新的CT方法，它使用X射线仅照射检查中感兴趣的检查区域，例如心脏，通过重建图像来减少暴露量），已证明该图像有效地拍摄静止图像，可以使用cardiac Image进行成像，在该图像中扩展成像，仅少量的成像是次要的成像。具体而言，我们已经开发了一种重建方法，该方法抑制由于数据丢失而导致的数据丢失而导致的图像质量降解，这是由X射线X射线区域衡量的，考虑到解决图像重建问题的独特性和稳定性来自于不完整的投影数据中的图像重建问题，该图像不完整的投影数据缺失了方向，并且在以上方向的数量限制了以上信息，因此在上述台阶上，该方法限制了以上信息，该方法限制了以上的信息，该方法已限制了以上的信息，该方法已限制了以上的信息，该方法已限制了以上的信息，该信息已限制了以上信息，而该信息的限制是限制的。由于数据丢失而抑制图像质量降解。进行了仿真实验以评估图像质量（运动伪影，时间分辨率，定量性），辐射暴露降低效果以及重建图像的计算时间。