ImageJ による診療放射線技師養成向け画像再構成ソフト 作成：
Ⅱ . 逐次近似法による画像再構成
箭内信行 石 浩 西 克之 阿部慎司 伊藤千 原 敏 長谷川智之 磯辺智範 梅田 男
北 大ン医療衛生 茨城県立医療大ン保健医療 放医研ン画像医学
Image Reconstruction Software used for Radiological Technologist Education by ImageJ:
II. Iterative Image Reconstruction
Nobuyuki Yanai, Hiroshi Muraishi, Katsuyuki Nishimura1), Shinji Abe1), Chie Itoh2), Satoshi Hara1), Tomoyuki Hasegawa, Tomonori Isobe, Tokyo Umeda Kitasato University, Ibaraki Prefectural University of Health Sciences1),
National Institute of Radiological Sciences2)
じめに
X 線 CT や SPゴCT PゴT 断層撮像 用いられる画像再構 法 大ま 分 解析的手法 代数的手法 あり 前者 ネヴモエ変換法や 畳積分法又 ネ゛ャタ逆投影法 以 サBP 法 後者 ま ま 逐次近似法 ある 臨床 現場 解析的手法 多く用いられ り 診 療放射線技師養 校 る教育向 教 多い 近年 ゚ャガモゲヘ 改善やカンヌュヴ タ 性能 進歩 よ ゴM ゚ャガモゲヘ 逐次近似法 臨床応用 現実的 いる
よう 背景 中 原理 理解 必要 くる一方 初 れ 触れる学生向 教 数 少 い 現状 ある
現在 々 診療放射線技師教育 い 断層撮像装置 画像再構 法 習得をよりケヘヴゲ る 学生実習用教育素 を作 る を目的 ネモヴ 画像処理ソネダ 知られ いる Imagピス 動作可能 画像再構 シプュヤヴションソネダ 開発を行 いる 本研究
第 弾 逐次近似法 よる画像再構 シプュヤヴションソネダ 作 を行い 更 ネ゛ ャタ逆投影法 よるシプュヤヴション結 比較 りわ 密度分解能 空間分解能 及 計算 時間 比較 を行う 可能 教育素 作 を行
方法、及び結果
逐次近似法 具体的 手法 基本 る グRT 法(グlgピbメaic Rピcマnstメuctiマn Tピchniムuピs)
1)
, SIRT 法(Simultanピマus Itピメativピ Rピcマnstメuctiマn Tピchniムuピs)
ァ)
挙 られる 更 最近 他 ML-ゴM 法(Maximum Likピlihママd - ゴxミピctatiマn Maximiラatiマn)
ア)
OS-ゴM 法(Oメdピメピd Subsピt – ゴxミピctatiマn Maximiラatiマn)
ィ)
MグP-ゴM 法 (Maximum グ Pマstピメiマメi – ゴxミピctatiマn Maximiラatiマn)
イ)
あり 特 SPゴCT や PゴT 核医学装置 徐々 導入 れ ある現状 ある 本研究
れら 背景を視 入れ 基本的 逐次近似法 知られ いる積算型 SIRT 法 よる画 像再構 ソネダ 作 を行
図 (a) 本研究 作 ソネダをImagピス Plugin 実行 る時 様子 ある
本 Plugin を実行 る前 画面 キ゜ノエメヘ 任意 ブダモッェケキ゜ゲ 各画素 16bit signピd 定義 を表示 く必要 ある よう 本ソネダを実行 る 次 図 (b) 示 Windマw 表示 れる 必要 情報 キ゜ノエメヘ ブダモッェケキ゜ゲ 及 計算 る反復回 数 を入力 る 入力後 Oズ ボタンを押 逐次近似法 よる再構 計算 始まる 時 計算 経過 情報 図 1(c) 示 よう Rピsults ウ゛ンチウ 部分 現在 反復回数 表示 れる 計算 終了 る 各反復 再構 画像 stack 保存 れ 直 画面 表示 れ る 同時 ケメ゜チバヴを操作 る 再構 様子 ゚ニベヴション 表示 れる
実際 学生実習 ネ゛ャタ逆投影法 よる再構 画像 特 空間分解能 及 密度分解能 違いを理解 る を 目的 カンダメケダ法第 勧告 スIS ド ィ9ァア を 本教育素 用 作 れ 空間分解能評価ネ゙ンダヘ 及 密度分解能評価ネ゙ンダヘ画像を使用 る ま 先 研究 作 投影ソネダ より れ れ キ゜ノエメヘを作 る 次 先 作 ネ
゛ャタ逆投影ソネダ及 本研究 作 逐次近似型再構 ソネダを用い 画像再構 を行う 図 れ れ空間分解能評価ネ゙ンダヘ画像 及 密度分解能評価ネ゙ンダヘ画像 よる実際 再 構 結 を いる 左 ネ゛ャタ逆投影法 Shピミミ & Lマ gan ネ゛ャタ よる結
あり ま 右 左 及 右 本研究 作 逐次近似型再構 ソネダ よる結 順 反復回数 10 ア0 イ0 回 を表 いる 実際 学生実習 れら 結 画像を用い MTサ
評価法を用いる より 両再構 法 特 い 考察を行う る 結論
本研究 一般 断層撮像装置 る逐次近似型画像再構 法 習得を目的 逐次近似 法 中 基本的 積算型 SIRT 法 よる逐次近似法画像再構 ソネダ 作 を行 今後 SPゴCT や PゴT 核医学診断装置 最近使用 れ いる ゴM ゚ャガモゲヘ よる教育素 作 を行い X 線 CT く 核医学 視 入れ 教育用再構 シプュヤヴションソネダ 構築を行 いく 予定 ある
参考文献
1) Gordon R et al.: J Theor Biol 29: 417-481, 1970 2) Gilbert P: J Theor Biol 36: 105-117, 1972
3) Shepp L, Vardi Y: IEEE Trans Med Imaging MI–1: 113–122, 1982 4) Hudson HM, Larkin RS: IEEE Trans Med Imaging 13(4): 601-609, 1994 5) Liang Z, Hart H: Bull Math Biol 49: 51–74, 1987
Fig.1 Schematic views of our reconstruction simulation. (a) Selection of plugin entitled ”iteration”. (b) Window of “Input Parameter”. (c) Exapmle of the “Results” window.
Fig.2 Reconstructed images of the density resolution phantom.
Fig.3 Reconstructed images of the spatial resolution phantom.
