散乱線の利用により被曝を低減するX線CT

X 射线 CT 通过使用散射辐射来减少辐射暴露

基本信息

批准号：
19K08101
负责人：
戸田尚宏
金额：
$ 2.66万
依托单位：
Aichi Prefectural University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2019
资助国家：
日本
起止时间：
2019-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

医療診断において不可欠なものとなっているX線CT装置においては，断層像再構成処理において，撮影時に必ず発生する散乱線を障害の原因となるものとして除去する努力がなされてきた．これに対し，本研究は，その散乱線に有益な情報がある事を指摘しこれを用いる事でX 線CTの再構成精度が向上し，この事により現行のX 線CTの被曝削減の可能性を示す事を目的としている．具体的なアプローチとして，機械学習的写像近似法及びシミュレーション投影近似法と銘打った方法の実装及び比較検討を計画している．機械学習的写像近似法に関しては昨年度128×128×128のボクセルを持つ対象物においても散乱線の効果がある事を数値実験により確認しているが，検証用データに対する誤差と，学習データに対する誤差に大きな開きがあった．これはネットワークのサイズに比べてデータが少ない場合に起こるものであり，できる限り両誤差が近い事が望ましい．そこで本年度は本学で共同利用している大型計算機を用いて２倍のデータ量による学習を試みており，その成果は23年度（次年度）に行われる生体医工学会全国大会で発表予定である．また，散乱線を用いる事で対象物体内でのエネルギー変化が誤差に反映されることが利用できる可能性が考えられ，これが有効であるならば，エネルギー情報を利用するためには従来異なるエネルギーによる複数回の照射が必要であった所を１回の照射でエネルギー情報を利用できる事になる．この点を検証するためシミュレーション投影近似法を用いて単純なモデル上で数値実験を行った所その可能性が明らかとなったため，これも2023年3月に開催された電子情報通信学会MBE研究会で報告している．

在医学诊断中必不可少的X射线CT设备中，删除在拍摄时始终生成的散射线的努力是在拍摄时删除散落的线路。另一方面，这项研究指出，散射线具有有用的信息，通过使用此信息，改善了X射线CT的重新连接精度，这允许当前的X -ray CT暴露于暴露。展示性爱。作为一种具体的方法，我们正在计划实施和比较，这些方法被刻在机器学习图和仿真投影近似方法中。关于机械学习图像近似方法，数值实验已确认散射线即使在去年具有128×128×128个盒子的对象中也具有散射线的效果，但是验证数据中的误差和学习数据中的错误一个很大的开场。当数据小于网络的大小时，就会发生这种情况，并且希望这两个错误都尽可能接近。因此，今年，我们正在尝试使用大学使用的大型计算机来学习两倍的数据量，结果将在国家生物与Kogyo协会协会宣布，该协会将于2013财年举行（下一个财政财务年）。。此外，可以使用散射线的使用反映在对象中对象中的能量变化中，如果这是有效的，则可以使用能量信息。由一个辐照使用，需要多次辐照。为了验证这一点，已经揭示了使用模拟投影近似方法在简单模型上进行数值实验的可能性，因此也在2023年3月举行了MBE研究组。

项目成果

期刊论文数量（27）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

ニューラルネットワークを用いたDual-EnergyX線CT

使用神经网络的双能 X 射线 CT

DOI：
发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
0
作者：
Riki Oshika;Shinichiro Mori;Yasuhiko Tachibana;Akihiro Nomoto;Keisuke Yasui;Masaya Ichihara;Shun Kurata;Naoki Hayashi;西山拓見，戸田尚宏
通讯作者：
西山拓見，戸田尚宏

A new cone-beam computed tomography dosimetry method providing optimal measurement positions: A Monte Carlo study

一种新的锥束计算机断层扫描剂量测定方法，提供最佳测量位置：蒙特卡罗研究

DOI：
10.1016/j.ejmp.2020.12.003
发表时间：
2021
期刊：
Physica Medica
影响因子：
0
作者：
Haba Tomonobu;Yasui Keisuke;Saito Yasunori;Kobayashi Masanao;Koyama Shuji
通讯作者：
Koyama Shuji

散乱線測定を導入したDual-Energy X線CTの再構成精度

散射辐射测量双能X射线CT重建精度

DOI：
发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
0
作者：
Riki Oshika;Shinichiro Mori;Yasuhiko Tachibana;Akihiro Nomoto;Keisuke Yasui;Masaya Ichihara;Shun Kurata;Naoki Hayashi;近藤尚弥，戸田尚宏
通讯作者：
近藤尚弥，戸田尚宏

逐次近似再構成法を用いたコンプトン散乱X線CT

采用逐次逼近重建法的康普顿散射X射线CT

DOI：
发表时间：
2023
期刊：
影响因子：
0
作者：
KAWAGUCHI HIROKI;DEMIZU YUSUKE;MUKUMOTO NARITOSHI;ISHIHARA TAKEAKI;MIYAWAKI DAISUKE;KOMATSU SHOHEI;AKASAKA HIROAKI;SHINOTO MAKOTO;SHIOYAMA YOSHIYUKI;NAKAMURA KATSUMASA;FUKUMOTO TAKUMI;SASAKI RYOHEI;中島諒大，戸田尚宏
通讯作者：
中島諒大，戸田尚宏

散乱線測定を導入したDual-Energy法の原理的検証

利用散射辐射测量的双能法原理验证

DOI：
发表时间：
2023
期刊：
影响因子：
0
作者：
KAWAGUCHI HIROKI;DEMIZU YUSUKE;MUKUMOTO NARITOSHI;ISHIHARA TAKEAKI;MIYAWAKI DAISUKE;KOMATSU SHOHEI;AKASAKA HIROAKI;SHINOTO MAKOTO;SHIOYAMA YOSHIYUKI;NAKAMURA KATSUMASA;FUKUMOTO TAKUMI;SASAKI RYOHEI;中島諒大，戸田尚宏;西山拓見，戸田尚宏
通讯作者：
西山拓見，戸田尚宏