医療科学部 臨床教育連携ユニット
診療画像技術学分野

ニュース&トピックス

2024年4月14日:
大学院修士課程の古川君の研究成果「フォトンカウンティング技術におけるキャリブレーションファントムを用いた実効原子番号の推定」が第80回日本放射線技術学会総会学術大会において学生優秀賞に表彰されました。

2024年4月1日:
4年生が研究室に配属され、新年度がスタートしました。今年度は、博士課程学生3名、修士課程学生5名、学部4年生10名で頑張っていきます。

2024年1月5日:
羽場先生の研究成果「Estimating organ dose with optimized peak dose index in cone-beam CT scans」がPhysica Medicaに採択されました。

分野紹介

診療画像技術学分野では、様々な臨床画像を用いて画像解析技術の開発を行っています。当研究室の大きな研究テーマとしてフォトンカウンティングを用いた画像解析技術の開発を行っています。民間企業より借り受けたエネルギー弁別型X線検出器を用いて、検出器特性の検討、感度補正などの基礎的研究、次世代マンモグラフィに必要な技術開発を行っています。画像診断を専門とする放射線科医、計測学を専門とする診療放射線技師が教員として所属し、教員が協働して大学院生や学部生の教育、研究を指導しています。

メンバー

教員

放射線学科

大学院生

修士課程:杉山翔一(M2)谷口未桜(M2)内藤翔太(M1)古川雄一(M1)
博士課程:高橋司(D2)竹田和也(D1)西原裕盛(D1)

学部生

小林正尚研究室配属:伊藤黎(B4)、岸川奈々美(B4)、田中慈己(B4)、服部香音(B4)、矢田ひまり(B4)
羽場友信研究室配属:井場元遥輝(B4)、大坪宏至(B4)、武山怜未(B4)、柘植優那(B4)、恒川敏之(B4)

研究内容

・放射線計測学を用いたフォトンカウンティング型X線検出器の性能を引き出す研究

フォトンカウンティング型X線検出器による画像生成

従来の医用X線画像は人体を透過したX線量を白黒で表現しており、医師は解剖学的知識に基づいて定性的に診断を行っている。一方で、次世代のイメージング技術として期待されているフォトンカウンティング型X線検出器では、X線光子1個1個のエネルギー解析が可能となる。それにより、X線エネルギーに対応した複数枚の画像を生成でき、これを利用して実効原子番号画像や高コントラスト画像などの新たな診断画像を提供することが可能となる。本研究では、フォトンカウンティング型X線検出器の性能を引き出すために、放射線計測学を駆使して、適切なエネルギー情報の解析手法の考案を目指している。(羽場 友信)

・模擬腹腔内ガーゼ遺残症例の作成とAIによる検出能の検証

手術で使用したガーゼを患者の体内に置き忘れる事例が全国の医療機関で起きている。ガーゼ遺残の防止を目的として模擬腹腔内ガーゼ遺残症例(人工症例)を作成し、作成した人工症例を用いて学習したAI(Artificial Intelligence)の技術を用い、ガーゼの検出能を検証した。ポアソン画像合成(Poisson Image Editing)という画像合成技術を用いて手術用ガーゼのみをX線撮影した画像を51例の腹部X線画像へ合成することにより作成した。作成した人工症例をAIの学習データとして使用し、CNN(Convolutional Neural Network)によってガーゼを検出するための学習を行った。学習したネットワークより、ガーゼ遺残箇所をスライディングウィンドウ法によって描出した。ポアソン画像合成を用いることで、自然な合成画像を実現することができ、合成領域の境界部やガーゼ造影糸に囲まれた内側の領域も目立つことなく、違和感のない合成結果となった。作成した人工症例を用いて学習したAIによって、検証用人工症例および実症例全てでガーゼ遺残を検出することができた。

・フォトンカウンティング型X線検出器を用いた摘出乳房組織における乳癌検出能に関する研究

デンスブレストにおいて従来の乳房撮影装置による乳癌の検出限界が懸案となっている。乳癌検出におけるフォトンカウンティング型X線検出器の有用性を検討することを目的とした。藤田医科大学病院にて乳房温存術または乳房全切除術が実施された20症例を対象とし、フォトンカウンティング装置で得られた画像に、感度補正を行い、エネルギー積算画像を自作プログラムにより作成した。検出器の感度補正により、カウント画像のアーチファクトを除去することができた。また、各エネルギー帯域のカウント画像の重み係数を調整することで、画質を向上させることができた。臨床用乳房撮影装置との比較評価については、重み付けエネルギー積算画像とカラー表示による物質弁別画像を併用することで、臨床用乳房撮影装置よりも評価結果が優れる症例があった。

・医療被ばくと放射線防護に関する研究とデジタル教材やデジタルファントムの開発

放射線画像診断検査では被ばくを避けることができません。国際放射線防護委員会は医療にともなう被ばく線量には低減の余地があると報告しています。安全な放射線画像診断検査環境を創るため、実測とモンテカルロ・シミュレーションを使い分けながら医療被ばくの評価方法と低減方法を提案すること、線量推定ソフトウェアやデジタルファントムを開発することなど多岐にわたる研究テーマを立案・遂行しています。近年では、プロジェクションマッピング、コンピューターグラフィックス、ヴァーチャルリアリティー、モーションキャプチャーなどのデジタルデバイスを活用した教育教材の開発など時代のニーズに沿った挑戦的な研究も積極的に進めています。

年間行事

リサーチミーティング

毎週月曜日に行っています。大学院生が研究進捗を発表します。教員による講義や、学部生の卒業研究の進捗評価などもこのミーティングで行います。

研究成果発表

日本医学放射線学会、日本放射線技術学会をはじめ、教員および大学院生が学会で発表します。藤田医学会では教員が研究内容を発表し、学内シーズ・ニーズで大学院生が研究成果を発表しています。

レクリエーション

納涼会、忘年会、ハイキングなど、季節に合わせて行事を行い、交流をを深めています。

フォトギャラリー

  • 学生優秀賞

  • 総会学術大会

  • 2023年度卒業式

  • 謝恩会2022年度

  • 卒業式2022年度

  • 卒業研究発表会2023

  • 卒業研究発表会2023

  • 放射線技術学会演題受賞

  • 卒業式2020

学術業績

原著論文

2023

  • Effect of the Effortful Swallow on Pharyngeal Cavity Volume: Kinematic Analysis in Three Dimensions Using 320-Row Area Detector Computed Tomography
    Yoko Inamoto, Eiichi Saitoh, Keiko Aihara, Yuriko Ito, Hitoshi Kagaya, Seiko Shibata, Masahiko Mukaino, Masanao Kobayashi, Marlis F. Gonzalez
    Dysphagia 2023年1月7日

学術業績

原著論文

2022

  • Evaluation of radiation dose for inferior vena cava filter placement during pregnancy: A comparison of dosimetry and dose calculation software
    Yuta Matsunaga, Tomonobu Haba, Masanao Kobayashi, Shoichi Suzuki, Yasuki Asada, Koichi Chida
    Journal of Applied Clinical Medical Physics 2022年12月22日
  • 研究と教育へのシミュレーション活用
    小林正尚.
    日本放射線技術学会雑誌. 78(11) 1361-1366 2022年11月20日
  • SIZE-specific dose estimate for lower-limb CT
    Masanao Kobayashi, Yusei Nishihara, Tomonobu Haba, Yuta Matsunaga, Yasuki Asada, Shigeki Kobayashi
    Physical and Engineering Sciences in Medicine 2022年10月31日
  • Size-Specific Dose Estimates in Fetal Computed Tomography
    Masanao Kobayashi, Yusei Nishihara, Tomonobu Haba, Yuta Matsunaga, Kazuyuki Minami, Yasuki Asada
    Radiation Protection Dosimetry 198(6) 339-348 2022年4月27日

学術業績

原著論文

2021

  • Estimating subjective evaluation of low-contrast resolution using convolutional neural networks. 
    Yujiro Doi, Atsushi Teramoto, Ayumi Yamada, Masanao Kobayashi, Kuniaki Saito, Hiroshi Fujita
    Physical and engineering sciences in medicine 2021年10月11日  
  • Effect of Respiration Phases on the Morphology of the Laryngopharyngeal Cavity : an Investigation Using 320-Row Area Detector Computed Tomography: 咽頭喉頭腔の形態に対する呼吸時相の影響について : 320列面検出器型CTを用いた検討 
    Sae ASAMI, Yoko INAMOTO, Hisayoshi YOSHIZUKA, Eiichi SAITOH, Seiko SHIBATA, Keiko AIHARA, Hitoshi KAGAYA, Masanao KOBAYASHI, Toyoko ASAMI, Akio KURAOKA, Yoshio YAMASHITA
    福岡医学雑誌 = Fukuoka acta medica 112(3) 187-198 2021年9月25日  
  • Development of Visual Educational Materials for Radiation Protection in Computed Tomography 
    Tomihiko Daioku, Masanao Kobayashi, Fumiko Oishi
    Journal of Radiology Nursing 40(3) 268-274 2021年9月  
  • Novel pregnant model phantoms for measurement of foetal radiation dose in x-ray examinations
    Yuta Matsunaga,Tomonobu Haba, Masanao Kobayashi, Shoichi Suzuki, Yasuki Asada, Koichi Chida
    Journal of Radiological Protection 41(3) N12-N21 2021年8月
  • Evaluation of Velopharyngeal Closure Function With 4-Dimensional Computed Tomography and Assessment of Radiation Exposure in Pediatric Patients: A Cross-Sectional Study 
    Yoshikazu Kobayashi, Masanao Kobayashi, Daisuke Kanamori, Naoko Fujii, Yumi Kataoka, Koji Satoh, Yoshimi Sano, Satoshi Yoshioka, Ichiro Tateya, Hiroshi Toyama, Koichiro Matsuo
    The Cleft Palate-Craniofacial Journal 59(2) 141-148 2021年3月31日  
  • Fetal radiation dose of four tube voltages in abdominal CT examinations during pregnancy: A phantom study
    Yuta Matsunaga, Tomonobu Haba, Masanao Kobayashi, Shoichi Suzuki, Yasuki Asada, Koichi Chida
    Journal of Applied Clinical Medical Physics 22(2) 178-184 2021年2月
  • A new cone-beam computed tomography dosimetry method providing optimal measurement positions: A Monte Carlo study
    Tomonobu Haba, Keisuke Yasui, Yasunori Saito, Masanao Kobayashi, Shuji Koyama
    Physica Medica 81 130-140 2021年1月

2020

  • Performance evaluation of near-real time angular tube current modulation in X-ray computed tomography using real-time dosimeter: a phantom study 
    Kosuke Matsubara, Hiroki Kawashima, Masanao Kobayashi, Atsushi Fukuda
    Health and Technology 10(6) 1437-1443 2020年11月 
  • Evaluation of exposure dose in fetal computed tomography using organ-effective modulation
    Masanao Kobayashi, Tomonobu Haba, Sayaka Suzuki, Yusei Nishihara, Yasuki Asada, Kazuyuki Minami
    Physical and Engineering Sciences in Medicine 2020年9月14日
  • Early experience with four-dimensional computed tomography for observing velopharyngeal closure function in pediatric patients and the evaluation of the exposure dose 
    Yoshikazu Kobayashi, Masanao Kobayashi, Daisuke Kanamori, Naoko Fujii, Yumi Kataoka, Koji Satoh, Yoshimi Sano, Satoshi Yoshioka, Ichiro Tateya, Hiroshi Toyama, Koichiro Matsuo
    2020年7月16日  
  • Proposed diagnostic reference levels for general radiography and mammography in Japan. 
    Yasuki Asada, Yuya Kondo, Masanao Kobayashi, Kenichi Kobayashi, Takuma Ichikawa, Yuta Matsunaga
    Journal of radiological protection : official journal of the Society for Radiological Protection 40(3) 867-876 2020年6月26日 
  • VOLUME CT DOSE INDEX AND DOSE-LENGTH PRODUCT VALUES ACCORDING TO FACILITY SIZE IN JAPAN. 
    Yuta Matsunaga, Yuya Kondo, Kenichi Kobayashi, Masanao Kobayashi, Kazuyuki Minami, Shoichi Suzuki, Koichi Chida, Yasuki Asada
    Radiation protection dosimetry 188(2) 261-269 2020年6月13日
  • 前舌保持嚥下法が嚥下中の咽頭腔へ与える影響 320列面検出器型CTを用いた運動学的解析(Effect of tongue-hold swallow on pharyngeal cavity: kinematic analysis using 320-row area detector CT) 
    粟飯原 けい子, 稲本 陽子, 青柳 陽一郎, 柴田 斉子, 加賀谷 斉, 佐藤 百合子, 小林 正尚, 才藤 栄一
    Japanese Journal of Comprehensive Rehabilitation Science 11(2020) 35-42 2020年4月 
  • プロジェクションマッピングを利用した看護職者への放射線防護教育 
    大屋富彦, 小林正尚
    日本放射線看護学会誌 8 3-10 2020年4月
  • Influence of Absorbed Dose by Difference of Scanning Starting Angle in Multiphasic CT Imaging
    Yusei Nishihara, Masanao Kobayashi, Hiroki Saito, Tomonobu Haba, Yasuki Asada, Atsushi Teramoto
    Japanese Journal of Radiological Technology 76(4) 346-355 2020年4月
  • 前舌保持嚥下法が嚥下中の咽頭腔へ与える影響 320列面検出器型CTを用いた運動学的解析(Effect of tongue-hold swallow on pharyngeal cavity: kinematic analysis using 320-row area detector CT) 
    粟飯原 けい子, 稲本 陽子, 青柳 陽一郎, 柴田 斉子, 加賀谷 斉, 佐藤 百合子, 小林 正尚, 才藤 栄一
    Japanese Journal of Comprehensive Rehabilitation Science 11(2020) 35-42 2020年4月
  • A more accurate and safer method for the measurement of scattered radiation in X-ray examination rooms. 
    Tokiko Nakamura, Suzuki Shoichi, Yasutaka Takei, Masanao Kobayashi, Vergil Cruz, Ikuo Kobayashi, Satoshi Asegawa, Kyoichi Kato
    Radiological physics and technology 13(1) 69-75 2020年3月
  • Evaluation of Exposure Dose in Fetal Computed Tomography Using Organ-Effective Modulation 
    Masanao Kobayashi, Tomonobu Haba, Sayaka Suzuki, Yusei Nishihara, Yasuki Asada, Kazuyuki Minami
    Physical and Engineering Sciences in Medicine 2020年3月
  • Measurement of effective renal plasma flow using model analysis of dynamic CT in the preoperative evaluation of the renal transplant donors.
    Yumi Kataoka, Hitoshi Nishio, Ryo Matsukiyo, Midori Hasegawa, Takashi Kenmochi, Ryoichi Shiroki, Hiroshi Toyama, Takashi Ichihara, Shigeki Kobayashi
    Fujita Medical Journal 3 73-80 2020年2月

2019

  • Optimisation of swallowing CT examination: Dose reduction and image quality
    Masanao Kobayashi, Yasuki Asada, Tomonobu Haba, Yuta Matsunaga, Kosuke Matsubara, Kazuyuki Minami
    Radiation Protection Dosimetry 185(4) 421-431 2019年12月
  • Size‑specific dose estimates for various weighting factors of CTDI equation
    Tomonobu Haba, Masanao Kobayashi, Shuji Koyama
    Physical and Engineering Sciences in Medicine 43 155-162 2019年12月
  • Development of a small X-ray source using an ultraviolet laser and pyroelectric crystal
    Kazuyuki Minami, Toshiyuki Ishida, Yasuki Asada, Seiji Shirakawa, Masanao Kobayashi, Shoichi Suzuki, Tomimasa Konishi, Hidenori Mimura
    Wiley Online Library 2019年6月
  • Diagnostic reference levels and achievable doses for common computed tomography examinations: Results from the Japanese nationwide dose survey.
    Yuta Matsunaga, Koichi Chida, Yuya Kondo, Kenichi Kobayashi, Masanao Kobayashi, Kazuyuki Minami, Shoichi Suzuki, Yasuki Asada
    The British journal of radiology 92(1094) 20180290-20180290 2019年2月

学会報告

2022

  • Cone beam CT撮影時の臓器線量を推定するための適切なCTDIの提案  田邊華歩, 羽場友信, 西原裕盛, 富村武司, 齊藤泰紀, 小川柊太, 小林正尚 第14回中部放射線医療技術学術大会 (CCRT) 2022年11月5日 

学会報告

2021

  • エネルギー弁別型X線検出器を用いた乳癌診断能に関する検討ー第1報ー
    小林茂樹、羽場友信、高橋 司、喜島祐子、平田宗嗣、肥後直倫、戸田洋子
    第53回藤田以下大学医学会学術大会 2020年1月

2020

  • U-Netを用いた非造影下頭部CT angiography画像作成の試み
    竹田和也
    第77回日本放射線技術学会総会学術大会 2021年4月
  • 放射線技術学教育における問題解決型学習 (problem based learning) の実践
    小林茂樹(教育講演)
    第15回日本臨床検査学教育学会学術集会 2021年8月

アクセス

  • 診療画像技術学分野へのアクセス ⇒ 大学11号館2階207