【診療放射線】低解像度MRI画像から高解像度画像を生成し、撮像時間を短縮しながら診断精度を維持する手法を開発! - 新潟医療福祉大学 研究力

新潟医療福祉大学 研究力

2025.07.30

研究者 吉田 宜清

【診療放射線】低解像度MRI画像から高解像度画像を生成し、撮像時間を短縮しながら診断精度を維持する手法を開発!

診療放射線学科・吉田 宜清講師らの研究グループの論文が国際誌に掲載されました。

◆研究概要
アルツハイマー病の診断に重要な海馬体積の測定には、高精度なMRI撮像が必要ですが、長時間の検査が患者さんの負担となっています。本研究では、Pix2Pixという深層学習技術を用いて、低解像度MRI画像から高解像度画像を生成し、撮像時間を短縮しながら診断精度を維持する手法を開発しました。OASIS-3データベースのアルツハイマー病患者画像を使用し、海馬体積測定の精度を検証した結果、元画像と生成画像で統計的有意差がないことを確認しました。

◆研究成果のポイント
この技術の最大の特徴は、撮像時間を最大75%短縮できることで、患者さんの負担を大幅に軽減できる点です。深層学習により生成された画像でも、元画像と同等の海馬体積測定精度を実現しており、診断の質を損なうことがありません。また、特別なハードウェアを必要とせず、既存の設備や過去の画像にも適用可能であるため、多くの医療機関での導入が容易です。特にアルツハイマー病患者、高齢者、閉所恐怖症の方など、長時間検査が困難な患者さんにとって大きなメリットがあります。

◆原論文情報
Yoshida, N, Kageyama, H, Akai, H, Kasai, S, Sasaki, K, Sakurai, N, and Kodama N. (2025). Reducing the acquisition time for magnetic resonance imaging using super-resolution image generation and evaluating the accuracy of hippocampal volumes for diagnosing Alzheimer's disease. Front. Neurol. 16. doi: 10.3389/fneur.2025.1507722

【研究者情報】
医療技術学部 診療放射線学科
講師 吉田 宜清(よしだ のぶきよ)

脳体積解析法(Voxel-based morphometry; VBM)は,脳の灰白質、白質、脳脊髄液をボクセル単位で解析する分析手法で、認知症の診断に用いられています。近年、医用画像の人工知能への応用について様々な研究が行われています。私は、VBM解析と人工知能技術に着目し、主に認知症診断のための画像の画質向上に関する研究を行っています。