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; 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。

这项已获得伦理审查委员会批准的研究现已完成了220例案例的150例成像数据的收集。基于研究计划的五点评估项目的进度如下所示。 （1）乳房中乳腺/脂肪比的高精度测量：为了测量乳腺/脂肪比，材料歧视需要适当的能带。通过添加泊松噪声的模拟来检查能带阈值，并在适当的光束硬化校正下将阈值设置为29-45keV，发现执行原子数可以估计±0.5或更低，而无需依赖于材料的类型，厚度或管电压。 （2）评估致密乳房中肿瘤检测能力的评估：发现能量累积图像中的乳腺癌质量检测能力（基于先前的研究加权每个能量带μ1-3图像加权）和材料区分图像（从先前的研究中显示的相对执行原子数：μ2/μ1）比入侵性和非侵入性的Cancersmosem均高于入侵性和非侵入性的Cancermosem。 （3）评估微钙化检测能力：我们使用顶帽转化，一种形态学处理创建了一个钙化强调程序，并证实了切除的乳腺组织中的钙化检测能力可比或高于临床乳房X线摄影的钙化检测能力。此外，发现在检测器图像中可以看到钙化内部的细信号变化，并且可以从均匀的高亮度下描绘的临床乳房X线摄影获得详细信息。 （4）通过更改像素大小来评估图像质量：使用传统检测器像素大小为200μm的子像素法更改为100μm。在成像方向和正交方向上，重建的像素大小为100μM的MTF值高于200μm，并且可以验证图像质量足以保证。 （5）有关形成的质合成图像的考虑：正在考虑图像创建方法。