Basic research to develop the next-generation mammography using photon-counting technology.

使用光子计数技术开发下一代乳房X线照相术的基础研究。

• 批准号: 22K07810
• 负责人: 小林 茂樹
• 金额: $ 2.58万
• 依托单位: Fujita Health University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K07810/
• 关键词: エネルギー帯域; ビームハードニング補正; 物質弁別画像; 石灰化強調プログラム; MTF; エネルギー積算画像; Photon Counting; Mammography; Breast Cancer

倫理審査委員会承認に基づく本研究は、目標の220例に対し現在150例の撮像データ収集を完了している。研究計画書に基づく5点の評価項目における各進捗状況を以下に示す。(1) 乳房内における乳腺/脂肪比の高精度測定：乳腺/脂肪比の高精度測定のためには、物質弁別における適切なエネルギー帯域の設定が必要である。エネルギー帯域の閾値検討をポアソンノイズを付加したシミュレーションにて行い、適切なビームハードニング補正下に閾値29-45keVに設定することで物質の種類、厚さ、管電圧に依存することなく実行原子番号を±0.5以内の精度で推定可能であることが判明した。(2) Dense Breastにおける腫瘍検出能の評価：本検出器で得られるエネルギー積算画像（先行研究による各エネルギー帯域μ1-3画像に対する重み付け処理後）と物質弁別画像（先行研究より得た相対実行原子番号表示：μ2/μ1）における乳癌腫瘤検出能は浸潤癌および非浸潤癌のいずれも臨床用マンモグラフィより高くなることが判明した。(3) 微小石灰化検出能の評価：モルフォロジー処理の一種であるトップハット変換を用いた石灰化強調プログラムを作成し、摘出乳房組織における石灰化検出能が臨床用マンモグラフィと比較して同等以上であることを確認した。さらに検出器画像では石灰化内部の微細な信号変化が確認でき、均一な高輝度で描出された臨床用マンモグラフィより詳細な情報が得られることが判明した。(4) 画素サイズの変更による画質の評価：従来の検出器画素サイズ200μmに対してサブピクセル法を用い画素サイズを100μmに変更した。この再構成画素サイズ100μmのMTF値は撮像方向および直行方向いずれも200μmより高値となり、画質を十分担保出来ていることが検証出来た。(5) トモシンセシス画像の作成に関する検討：画像作成法について検討中である。

Ethical review committee acknowledged に base づ く は this study 220 cases, target の に し now 150 cases の pinch of seaborne like デ ー タ 収 set finished を し て い る. The research proposal に is based on づく5 points to evaluate the 価 project における progress 捗 status を the following に shows す. (1) the breast に お け る breast/fat than の high-precision measurement: breast/fat than の high-precision measurement の た め に は, material chemical don't に お け る appropriate な エ ネ ル ギ ー 帯 domain の set が necessary で あ る. エ ネ ル ギ ー 帯 domain の threshold numerical beg を 検 ポ ア ソ ン ノ イ ズ を plus し た シ ミ ュ レ ー シ ョ ン に て い, appropriate な ビ ー ム ハ ー ド ニ ン グ corrections under に threshold numerical 29-45 kev に set す る こ と で material type, thickness さ の, tube electric 圧 に dependent す る こ と な く line be atomic mash を の accuracy within + / - 0.5 で presumption may で あ る こ と が Determine that the name is た. (2) the Dense Breast に お け る swollen sores 検 can の review 価 : this 検 extractor で have ら れ る エ ネ ル ギ ー integrating portrait (leading research に よ る each エ ネ ル ギ ー 帯 domain mu 1-3 portrait に す seaborne る heavy み pay け 処 Richard) after と material chemical don't portrait (leading research よ り designations should be seaborne た phase atoms that are: 2 / mu mu 1) に お け る breast tumor can 検 out は infiltrating carcinoma お よ び non invasive cancer の い ず れ も clinical use マ ン モ グ ラ フ ィ よ り high く な る こ と が.at し た. (3) the tiny calcification 検 can の review 価 : モ ル フ ォ ロ ジ ー 処 Richard の a で あ る ト ッ プ ハ ッ ト variations in を with い た calcification emphasize プ ロ グ ラ ム を make し, pick out the breast tissue に お け る calcification can 検 out が clinical マ ン モ グ ラ フ ィ と compare し て equivalent で あ る こ と を confirm し た. さ ら に 検 extractor portrait で は calcification internal の imperceptible な signal variations change が confirm で き, uniform な degree of micromixer mixing effect で trace さ れ た clinical use マ ン モ グ ラ フ ィ よ り detailed な intelligence が ら れ る こ と が.at し た. (4) pixels サ イ ズ の - more に よ る の quality evaluation 価 : 従 to の 検 extractor pixels サ イ ズ 200 microns に し seaborne て サ ブ ピ ク セ を ル method with い pixels サ イ ズ を 100 microns に - more し た. こ の reconstitution pixels サ イ ズ 100 microns の on MTF numerical は as direction of お よ び straight direction い ず れ も 200 microns よ り high numerical と な を り, quality is guaranteed out て い る こ と が た 検 card out. (5) トモシ セシス セシス portrait <s:1> creation に related する検 discussion: Portrait creation method に て検 て検 て検 て検 discussion である.

项目成果

Investigation of Breast Cancer Calcification Visualization Ability by Reconstructed Pixel Size and Image Processing in Using Photon Counting X-ray Detectors.

使用光子计数 X 射线探测器通过重建像素大小和图像处理研究乳腺癌钙化可视化能力。

• 发表时间: 2022
• 作者: T. Toda;K. Maeda;T. Haba;S. Kobayashi
• 通讯作者: S. Kobayashi

Evaluation of the Detectability of Breast Cancer Using Photon Counting X-ray Detectors.

使用光子计数 X 射线探测器评估乳腺癌的可检测性。

• 发表时间: 2023
• 作者: M. Taniguchi;T. Haba;K. Maeda;T. Toda;T. Takahashi;Y. Kijima;S. Kobayashi
• 通讯作者: S. Kobayashi

The Development of Image Processing Methods to Improve the Detectability of Breast Cancer Using Photon Counting X-ray Detectors.

开发图像处理方法以提高使用光子计数 X 射线探测器检测乳腺癌的能力。

• 发表时间: 2022
• 作者: K. Maeda;T. Toda;T. Haba;S. Kobayashi
• 通讯作者: S. Kobayashi