序
医用放射線科学講座：第14巻「医用画像工学」は，幸いにして「みっちり書いてあり，レベルが高い」と好評をいただき，平成9年(1997)10月1日の初版発行以来，2版12刷を数えた．教員，学生はじめ関係各位に深く御礼申し上げる．今回，改訂版を出版するにあたり，新・医用放射線科学講座『医用画像工学』と改題し，「記述をわかりやすく，レベルは高く」をモットーに版を改めた次第である．
さて，最近の医療技術の進歩と環境の変化は驚くばかりである．
第一に，画像診断装置の発展，画像情報のIT化など，放射線技師の業務が拡大・高度化している．その結果，「チーム医療」が提唱され，画像技術・システムは放射線技師に任せる，と言う声が大きくなりつつある．この環境に対応して，日本診療放射線技師会から厚生労働省に「放射線技師教育の向上（4年制化）」が上申され，放射線技師はすべて大学卒業者とすることが検討されている．
第二に，医療施設における画像診断の重要性が増大するにつれ，放射線医が週に1度，来院し画像診断することが多い小病院や診療所では，対応に苦慮し，放射線技師に「ここの陰影が濃い，ここに変形がある」程度でも臨床医に指摘して欲しい，と言う声が多いと聞く．日本放射線技術学会では，「画像診断の資格」が授与される「特定診療放射線技師」の資格を提唱し，厚生労働省と協議中と報告している〔第67回日本放射線技術学会：総会学術大会「合同シンポジウム2」（2010.4.9）〕．
第三は，「ゆとり教育の学生」の存在である．文部科学省の指導規則「数学I」は2次関数までの学習だが，数学Iのみ勉強して放射線技術学科に進学する学生が少なくない．当然，人体内のX線減衰を論ずる指数関数e-axが分からない．∑と∫の違いを知らず，標準偏差やフーリエ変換を教えるのに苦労する，と言う声が聞かれる．
一方で放射線技師の高学力化を期待し，他方で技師の基礎学力の不足を嘆くのが実状である．今回，多くの読者の意見を検討し，いわゆる「医用画像工学」の範囲を多少逸脱するかもしれないが，「医用画像情報学」関連の記述を充実することにした．
今後とも，皆様よりご意見・ご指導をいただき，よりよい医用画像工学書に育ててゆきたい．
2010年6月
岡部哲夫
藤田広志
医用放射線科学講座：第14巻「医用画像工学」は，幸いにして「みっちり書いてあり，レベルが高い」と好評をいただき，平成9年(1997)10月1日の初版発行以来，2版12刷を数えた．教員，学生はじめ関係各位に深く御礼申し上げる．今回，改訂版を出版するにあたり，新・医用放射線科学講座『医用画像工学』と改題し，「記述をわかりやすく，レベルは高く」をモットーに版を改めた次第である．
さて，最近の医療技術の進歩と環境の変化は驚くばかりである．
第一に，画像診断装置の発展，画像情報のIT化など，放射線技師の業務が拡大・高度化している．その結果，「チーム医療」が提唱され，画像技術・システムは放射線技師に任せる，と言う声が大きくなりつつある．この環境に対応して，日本診療放射線技師会から厚生労働省に「放射線技師教育の向上（4年制化）」が上申され，放射線技師はすべて大学卒業者とすることが検討されている．
第二に，医療施設における画像診断の重要性が増大するにつれ，放射線医が週に1度，来院し画像診断することが多い小病院や診療所では，対応に苦慮し，放射線技師に「ここの陰影が濃い，ここに変形がある」程度でも臨床医に指摘して欲しい，と言う声が多いと聞く．日本放射線技術学会では，「画像診断の資格」が授与される「特定診療放射線技師」の資格を提唱し，厚生労働省と協議中と報告している〔第67回日本放射線技術学会：総会学術大会「合同シンポジウム2」（2010.4.9）〕．
第三は，「ゆとり教育の学生」の存在である．文部科学省の指導規則「数学I」は2次関数までの学習だが，数学Iのみ勉強して放射線技術学科に進学する学生が少なくない．当然，人体内のX線減衰を論ずる指数関数e-axが分からない．∑と∫の違いを知らず，標準偏差やフーリエ変換を教えるのに苦労する，と言う声が聞かれる．
一方で放射線技師の高学力化を期待し，他方で技師の基礎学力の不足を嘆くのが実状である．今回，多くの読者の意見を検討し，いわゆる「医用画像工学」の範囲を多少逸脱するかもしれないが，「医用画像情報学」関連の記述を充実することにした．
今後とも，皆様よりご意見・ご指導をいただき，よりよい医用画像工学書に育ててゆきたい．
2010年6月
岡部哲夫
藤田広志
第1編 画像基礎論
第1章 画像の展開・画像生成理論（小寺吉衞）
1 画像の展開─フーリエ変換
1．回転と周期性
2．フーリエ変換対の例
3．フーリエ変換の性質
4．フーリエ変換の画像系への応用
2 画像生成理論─畳み込み積分
第2章 X線像の形成（小寺吉衞）
1 X線の発生とその空間分布
2 X線スペクトルと画像
3 X線の減弱と画像
4 画像の検出と記録，表示
1．放射線画像系の結像
2．定常線形系
第3章 画像の品質と評価（小寺吉衞）
1 画像の濃淡
2 コントラスト
3 鮮鋭度
1．点像強度分布
2．線像強度分布
3．MTF
1）定義
2）測定法との関係
3）MTFの考え方
4 雑音─粒状性
1．心理的粒状性
1）試料の表示法
2）測定法
2．物理的粒状性
1）RMS粒状度
2）ウィナースペクトル
3．増感紙-フィルム系の粒状性
4．信号と雑音
第4章 信号検出理論（小寺吉衞）
1 統計的決定理論
1．刺激-反応行列
2．ベイズの決定則
2 ROC曲線
1．yes-no手続き
2．評定手続き
3．連続確信度法
4．強制選択手続き
3 C-Dダイアグラム
4 DQEとNEQ
1．DQE─入力と出力のゆらぎの比
2．DQEとSN比
3．NEQ─雑音に等価な量子数
4．空間周波数特性としてのDQE，NEQ
付則 画像の表現
第2編 デジタル画像論
第1章 デジタル画像の生成（藤田広志）
1 デジタルラジオグラフィ（DR）
1．定義と分類
2．DRシステムの基本構成
2 デジタル化
1．標本化
2．量子化
3．デジタル化と画質
4．デジタル化パラメーター
5．三次元画像
3 標本化定理とエリアシング
1．標本化定理
2．ナイキスト周波数とエリアシング
4 デジタル画像のデータ量と圧縮
1．データ量
2．画像圧縮
第2章 デジタルラジオグラフィの画質
1 画質に影響する因子（藤田広志）
1）感 度
2）入出力特性
3）解像特性
4）ノイズ特性
5）コントラスト
6）X線スペクトル
2 代表的な画質評価法
1．特性曲線
1）DR系の特性曲線の定義
2）DRの特性曲線の例
3）特性曲線の有用性
4）特性曲線の測定法
5）デジタル特性曲線の測定例
2．MTF
1）DR系におけるMTF
2）プリサンプリングMTFの測定法
3）オーバーオールMTF
4）グレア
3．ウィナースペクトル（WS）
1）DR系におけるWS
2）WSの測定法
3）DSAにおけるWSの測定例
4．SN比
1）NEQとDQE
2）知覚系の内部雑音を考慮したSN比
5．コントラストノイズ比
6．C-Dダイアグラム
7．ROC曲線
1）必要なピクセル寸法のROC解析
2）画像処理効果のROC解析
3 CR画像の画質
1．画像読み取り部の構造
2．画像形成過程と画質
1）解像特性
2）ノイズ特性
4 FPD画像の画質（山﨑達也）
1．FPDの原理
2．間接型FPDの原理と特徴
3．直接型FPDの原理と特徴
4．FPD固有の画像処理
5．FPD画像の画質評価
5 具体的測定法
1．画像の表現形式
2．線質
3．特性曲線とWSのための撮影
4．画像の線形化
5．WS
1）ROI設定
2）二次元WS計算
3）一次元WS計算
4）位置不変性
6．MTF
1）エッジチャート撮影
2）MTF計算
7．DQE
第3編 画像処理と医学への応用
第1章 画像処理の基礎（石田隆行）
1 画像の拡大・縮小
1．座標変換
2．濃度補間
1）最近傍法
2）線形補間法
3）バイキュービック補間法
2 階調処理
1．LUTを用いた階調処理
2．ヒストグラム平坦化
3 空間フィルタ処理
1．画像の平滑化
2．画像の鮮鋭化
4 エッジ検出
1．1次微分処理
2．2次微分処理
5 空間周波数フィルタ処理
1．畳み込み積分とフーリエ変換
2．空間周波数フィルタ処理
6 画像の2値化
7 ラベリング
8 特徴量分析
1．特徴量について
1）濃度に関する特徴量
2）形状に関する特徴量
3）エッジの強さと方向性
4）空間周波数成分から得られる特徴量
2．特徴量を用いた分類方法
9 モルフォロジカルフィルタ
1．膨張と収縮
2．オープニングとクロージング
10 画像間演算
1．四則処理
1）加算処理
2）減算処理
3）乗算処理
4）除算処理
2．論理演算
付録 ImageJによる画像処理の実践例
第2章 医用画像への応用
1 デジタルX線（杜下淳次）
1．画像の変換と強調
1）階調処理
2）ダイナミックレンジの圧縮処理
2．画像の鮮鋭化のための処理
3．サブトラクション処理
2 CT（市川勝弘）
1．CTの画像再構成
1）CTの基本的構成
2）CTにおける投影
3）画像再構成理論
4）逆投影法とFBP法
2．CT画像
1）CT値
2）CT画像の表示
3）再構成フィルタ関数
3．CT画像の画質評価
1）解像特性
2）ノイズ特性
3）スライス感度分布
4）コントラスト
5）アーチファクト
4．ヘリカルCT
1）360°補間再構成法
2）180°補間再構成法
3）ヘリカルCTにおけるピッチ
5．マルチスライスCT
1）マルチスライスCTの検出器
2）マルチスライスCTにおける180°補間再構成
3）フィルタ補間再構成処理
4）コーン角の補正
5）マルチスライスCTの画質
6）マルチスライスCTの画像
3 MRI（紀ノ定保臣）
1．MRIの撮像パラメーターと画質
1）MRIの撮像パラメーターと画質の関係
2）MRIにおける画質改善
2．MRIによく用いられる画像処理
1）画像間演算処理とSAS
2）ray tracing algorithm
3）MR angiographyと三次元表示手法
3．MRIにおけるサーフェイスレンダリング手法の応用
4 DSA（梅田徳男）
1．種類
2．原理
3．画像のノイズとその処理
1）画像データ取得時のノイズ
2）画像作成時の問題
3）積算処理
4．処理の基本ルーチン
1）撮影
2）画像差分法
3）オート位置合わせ（mask reregistration）
4）補間処理
5．濃度補正
6．多重処理
7．医用画像への応用
1）脳血管への応用例
2）三次元血管撮影法
5 超音波（福岡大輔）
1．医療における超音波
超音波検査の特徴
2．超音波の物理的性質と画像形成
1）波長と音速
2）パルス波
3）反射，屈折，減衰
4）音場，超音波の伝達特性
5）分解能
6）プローブ（探触子）
7）ハーモニックイメージング
3．超音波診断装置と各種画像処理
1）超音波診断装置のデジタル化
2）3D・4D超音波画像
3）組織弾性イメージング
4）音速自動補正機能
5）トラッキング技術
6）IMT計測
7）微細石灰化像の強調表示
8）ホールブレストスキャナ
4．画像評価
6 核医学
1．核医学画像の特性（小野口昌久）
1）画像のもつ特徴
2）画像とマトリックス
3）画像と計数値
2．核医学画像の評価
1）空間分解能評価
2）NMSEの評価
3．補正処理（片渕哲朗）
1）散乱補正法
2）減弱（吸収）補正法
3）空間分解能補正法
4．臨床での画像処理
1）脳領域
2）循環器領域
3）腫瘍領域
7 マンモグラフィ（篠原範充）
1．マンモグラフィとは
2．乳房と病変の特徴
3．マンモグラフィ専用撮影X線撮影装置
1）ターゲットとフィルタ
2）グリッド
3）圧迫器
4．アナログ受光系の特徴
5．デジタルマンモグラフィの概要
1）デジタルマンモグラフィの特徴
2）デジタルマンモグラフィの空間分解能と濃度分解能
6．デジタルマンモグラフィの受光系
1）位相コントラストマンモグラフィシステム
2）光学式スイッチング方式によるX線検出器
7．デジタルマンモグラフィの品質管理のための画像評価
1）ACR推奨ファントムとステップファントムを用いた視覚評価
2）マンモグラフィのためのC-Dダイアグラム
第3章 三次元画像への応用
1 三次元画像表示法（小田敍弘，田畑慶人）
1．医学領域における三次元画像
2．断層画像に基づく三次元ボリュームデータの作成
3．三次元表示法
1）三次元表示法の種類
2）さまざまな三次元表示法
4．三次元表示画像の作成
1）フリーソフトウェアの紹介
2）ImageJを利用した三次元表示画像の作成
2 仮想内視鏡（小倉敏裕）
1．仮想大腸内視鏡
2．さまざまな画像処理による仮想大腸内視鏡の応用
3．仮想大腸内視鏡の読影
4．デジタルバウエルクレンジング法
第4編 医用画像解析
第1章 心機能解析
1 DSAによる心機能解析（浜田正行）
1．心機能解析(1)─左心室容積と左心室駆出率の算出
1）ドッジ法（area-length法）
2）シンプソン法
2．心機能解析(2)─局所左心室壁運動の評価
1）局所駆出率
2）curved perimeter法
3）radial法（Daughters&Ingels法）
4）centerline法（Sheehan法）
3．機能画像
1）位相解析
2）その他の機能画像
4．冠動脈径および狭窄率の測定
2 X線CTによる心機能解析（武村 濃）
1．X線CTによる心臓検査の動向
2．心臓撮影法
1）心電図同期スキャン
2）画像再構成法
3．再構成表示法
1）volume rendering（VR）
2）curved planar reconstruction（CPR）
3）cross-section image（直交断面画像）
4）maximum intensity projection（MIP）
4．心機能解析
心機能と局所壁運動評価
5．今後の展望
3 MRIによる心機能解析（杉本直三）
1．心臓血管領域での撮像法
1）balanced SSFP法
2）パラレルイメージングなどの高速撮像法
2．one stop shopping cardiac MRI
1）位置決め
2）シネMRI（形態・壁運動評価）
3）心筋パーフュージョンMRI（虚血の評価）
4）遅延造影MRI（局所心筋バイアビリティ評価）
5）冠動脈MRA（奇形，虚血性心疾患の評価）
3．MRI特有の撮影像とその解析
1）タギング法（局所心筋収縮能評価）
2）フェイズコントラスト法（心筋局所収縮能評価）
3）その他
4 核医学による心機能解析（高橋康幸）
1．心電図同期心プール検査
1）ファーストパス法
2）平衡時マルチゲート法
2．心筋SPECT検査
3．心電図同期心筋SPECT検査
第2章 脳機能解析（中田 力）
1 fMRI
1．原理
1）磁化率と磁化率効果
2）賦活試験と機能画像
3）fMRIの信号
2．実践
1）撮像装置と解析ソフト
2）課題設定
2 DTI
1．原理
1）拡散強調画像における信号強度
2）DWIを用いた拡散テンソル解析
2．実践
1）固有値による定量解析
2）最大固有値の固有ベクトルを利用した画像解析法
3）三次元不等方性コントラスト
第3章 コンピュータ支援診断
1 コンピュータ支援診断とは（松原友子）
1．コンピュータ支援診断の定義・目的
2．商用化の進展
3．システム構成
4．コンピュータ支援診断の現状
5．性能評価
1）真陽性と偽陽性
2）データベース
3）学習と認識
4）臨床評価
6．CADシステムの処理の流れの具体例
7．今後の展望
2 コンピュータ支援診断の技術（真田 茂）
1．乳房X線画像を対象としたCAD
1）乳房領域および乳頭の抽出
2）微小石灰化陰影の検出と良・悪性鑑別
3）腫瘤状陰影の検出と良・悪性鑑別
2．胸部正面X線画像を対象としたCAD
1）肺野領域の抽出
2）時系列画像の差分処理による病巣陰影の強調
3）結節状陰影の検出
4）間質性浸潤影の定量
5）心臓辺縁の検出
6）線状陰影の検出
3．胸部CD画像を対象としたCAD
1）肺野領域の抽出
2）結節状陰影の検出と良・悪性鑑別
4．骨X線画像を対象としたCAD
3 ニューラルネットワーク（藤田広志）
1．ニューラルネットワークの基礎
1）ニューロコンピュータ
2）ニューロンのモデル
3）パーセプトロン
4）ニューラルネットワーク
2．パターン認識への応用
1）ブラックボックス
2）ニューラルネットワークの実行手順
3）パターン分類
3．医療支援診断システムへの応用
1）応用の現状
2）デシジョンサポートの例
コラム 画像データベース
トピックス1 類似画像検索型CAD
トピックス2 解剖学的正常構造解析型CAD
第5編 画像関連機器
第1章 画像ワークステーションの仕組み（山本修司）
1 コンピュータの仕組み
2 ワークステーションとワークステーションの歴史
3 医療用の画像ワークステーションの仕組み
1．医用画像ワークステーションの特徴
2．画像ワークステーションによる大容量ボリュームデータ処理方法
4 画像ワークステーションのソフトウェア構成
5 画像ワークステーションによるグリッドコンピューティング
6 画像ワークステーションのトレンド
第2章 画像表示装置（市川勝弘）
1 ディスプレイ
1．CRTディスプレイ
1）CRTディスプレイの輝度特性
2）CRTディスプレイの解像特性
2．液晶ディスプレイ
1）液晶ディスプレイの構造
2）液晶の駆動方式
3）液晶ディスプレイの諸特性
4）液晶の視野角特性と動作モード
2 画像記録装置
1．レーザープリンタ
1）データ処理
2）階調処理
3）熱現像処理
2．サーマルヘッド方式プリンタ
第3章 医療情報システムの概要
1 情報システムの基礎（岡部哲夫）
1．ネットワークとは
2．ネットワークの種類と基礎
3．インタフェース
4．メモリ
5．ソフトウェア
2 医療情報システムの分類
1．病院情報システム
2．画像管理・伝送システム
3．電子カルテ
3 DICOM規格（細羽 実）
1．DICOMとは
2．DICOMが利用されるシナリオの例
3．DICOMが提供するサービス
1）サービスクラスとは
2）サービスクラスの例
3）代表的なサービスクラス
4．DICOM情報モデル
5．DICOMのまとめ
6．IHEによるシステム統合とDICOM
1）標準規格による接続の問題点
2）IHEとは
3）IHE統合プロファイル
4）IHEの展開
参考文献
索引
和文索引
欧文索引
第1章 画像の展開・画像生成理論（小寺吉衞）
1 画像の展開─フーリエ変換
1．回転と周期性
2．フーリエ変換対の例
3．フーリエ変換の性質
4．フーリエ変換の画像系への応用
2 画像生成理論─畳み込み積分
第2章 X線像の形成（小寺吉衞）
1 X線の発生とその空間分布
2 X線スペクトルと画像
3 X線の減弱と画像
4 画像の検出と記録，表示
1．放射線画像系の結像
2．定常線形系
第3章 画像の品質と評価（小寺吉衞）
1 画像の濃淡
2 コントラスト
3 鮮鋭度
1．点像強度分布
2．線像強度分布
3．MTF
1）定義
2）測定法との関係
3）MTFの考え方
4 雑音─粒状性
1．心理的粒状性
1）試料の表示法
2）測定法
2．物理的粒状性
1）RMS粒状度
2）ウィナースペクトル
3．増感紙-フィルム系の粒状性
4．信号と雑音
第4章 信号検出理論（小寺吉衞）
1 統計的決定理論
1．刺激-反応行列
2．ベイズの決定則
2 ROC曲線
1．yes-no手続き
2．評定手続き
3．連続確信度法
4．強制選択手続き
3 C-Dダイアグラム
4 DQEとNEQ
1．DQE─入力と出力のゆらぎの比
2．DQEとSN比
3．NEQ─雑音に等価な量子数
4．空間周波数特性としてのDQE，NEQ
付則 画像の表現
第2編 デジタル画像論
第1章 デジタル画像の生成（藤田広志）
1 デジタルラジオグラフィ（DR）
1．定義と分類
2．DRシステムの基本構成
2 デジタル化
1．標本化
2．量子化
3．デジタル化と画質
4．デジタル化パラメーター
5．三次元画像
3 標本化定理とエリアシング
1．標本化定理
2．ナイキスト周波数とエリアシング
4 デジタル画像のデータ量と圧縮
1．データ量
2．画像圧縮
第2章 デジタルラジオグラフィの画質
1 画質に影響する因子（藤田広志）
1）感 度
2）入出力特性
3）解像特性
4）ノイズ特性
5）コントラスト
6）X線スペクトル
2 代表的な画質評価法
1．特性曲線
1）DR系の特性曲線の定義
2）DRの特性曲線の例
3）特性曲線の有用性
4）特性曲線の測定法
5）デジタル特性曲線の測定例
2．MTF
1）DR系におけるMTF
2）プリサンプリングMTFの測定法
3）オーバーオールMTF
4）グレア
3．ウィナースペクトル（WS）
1）DR系におけるWS
2）WSの測定法
3）DSAにおけるWSの測定例
4．SN比
1）NEQとDQE
2）知覚系の内部雑音を考慮したSN比
5．コントラストノイズ比
6．C-Dダイアグラム
7．ROC曲線
1）必要なピクセル寸法のROC解析
2）画像処理効果のROC解析
3 CR画像の画質
1．画像読み取り部の構造
2．画像形成過程と画質
1）解像特性
2）ノイズ特性
4 FPD画像の画質（山﨑達也）
1．FPDの原理
2．間接型FPDの原理と特徴
3．直接型FPDの原理と特徴
4．FPD固有の画像処理
5．FPD画像の画質評価
5 具体的測定法
1．画像の表現形式
2．線質
3．特性曲線とWSのための撮影
4．画像の線形化
5．WS
1）ROI設定
2）二次元WS計算
3）一次元WS計算
4）位置不変性
6．MTF
1）エッジチャート撮影
2）MTF計算
7．DQE
第3編 画像処理と医学への応用
第1章 画像処理の基礎（石田隆行）
1 画像の拡大・縮小
1．座標変換
2．濃度補間
1）最近傍法
2）線形補間法
3）バイキュービック補間法
2 階調処理
1．LUTを用いた階調処理
2．ヒストグラム平坦化
3 空間フィルタ処理
1．画像の平滑化
2．画像の鮮鋭化
4 エッジ検出
1．1次微分処理
2．2次微分処理
5 空間周波数フィルタ処理
1．畳み込み積分とフーリエ変換
2．空間周波数フィルタ処理
6 画像の2値化
7 ラベリング
8 特徴量分析
1．特徴量について
1）濃度に関する特徴量
2）形状に関する特徴量
3）エッジの強さと方向性
4）空間周波数成分から得られる特徴量
2．特徴量を用いた分類方法
9 モルフォロジカルフィルタ
1．膨張と収縮
2．オープニングとクロージング
10 画像間演算
1．四則処理
1）加算処理
2）減算処理
3）乗算処理
4）除算処理
2．論理演算
付録 ImageJによる画像処理の実践例
第2章 医用画像への応用
1 デジタルX線（杜下淳次）
1．画像の変換と強調
1）階調処理
2）ダイナミックレンジの圧縮処理
2．画像の鮮鋭化のための処理
3．サブトラクション処理
2 CT（市川勝弘）
1．CTの画像再構成
1）CTの基本的構成
2）CTにおける投影
3）画像再構成理論
4）逆投影法とFBP法
2．CT画像
1）CT値
2）CT画像の表示
3）再構成フィルタ関数
3．CT画像の画質評価
1）解像特性
2）ノイズ特性
3）スライス感度分布
4）コントラスト
5）アーチファクト
4．ヘリカルCT
1）360°補間再構成法
2）180°補間再構成法
3）ヘリカルCTにおけるピッチ
5．マルチスライスCT
1）マルチスライスCTの検出器
2）マルチスライスCTにおける180°補間再構成
3）フィルタ補間再構成処理
4）コーン角の補正
5）マルチスライスCTの画質
6）マルチスライスCTの画像
3 MRI（紀ノ定保臣）
1．MRIの撮像パラメーターと画質
1）MRIの撮像パラメーターと画質の関係
2）MRIにおける画質改善
2．MRIによく用いられる画像処理
1）画像間演算処理とSAS
2）ray tracing algorithm
3）MR angiographyと三次元表示手法
3．MRIにおけるサーフェイスレンダリング手法の応用
4 DSA（梅田徳男）
1．種類
2．原理
3．画像のノイズとその処理
1）画像データ取得時のノイズ
2）画像作成時の問題
3）積算処理
4．処理の基本ルーチン
1）撮影
2）画像差分法
3）オート位置合わせ（mask reregistration）
4）補間処理
5．濃度補正
6．多重処理
7．医用画像への応用
1）脳血管への応用例
2）三次元血管撮影法
5 超音波（福岡大輔）
1．医療における超音波
超音波検査の特徴
2．超音波の物理的性質と画像形成
1）波長と音速
2）パルス波
3）反射，屈折，減衰
4）音場，超音波の伝達特性
5）分解能
6）プローブ（探触子）
7）ハーモニックイメージング
3．超音波診断装置と各種画像処理
1）超音波診断装置のデジタル化
2）3D・4D超音波画像
3）組織弾性イメージング
4）音速自動補正機能
5）トラッキング技術
6）IMT計測
7）微細石灰化像の強調表示
8）ホールブレストスキャナ
4．画像評価
6 核医学
1．核医学画像の特性（小野口昌久）
1）画像のもつ特徴
2）画像とマトリックス
3）画像と計数値
2．核医学画像の評価
1）空間分解能評価
2）NMSEの評価
3．補正処理（片渕哲朗）
1）散乱補正法
2）減弱（吸収）補正法
3）空間分解能補正法
4．臨床での画像処理
1）脳領域
2）循環器領域
3）腫瘍領域
7 マンモグラフィ（篠原範充）
1．マンモグラフィとは
2．乳房と病変の特徴
3．マンモグラフィ専用撮影X線撮影装置
1）ターゲットとフィルタ
2）グリッド
3）圧迫器
4．アナログ受光系の特徴
5．デジタルマンモグラフィの概要
1）デジタルマンモグラフィの特徴
2）デジタルマンモグラフィの空間分解能と濃度分解能
6．デジタルマンモグラフィの受光系
1）位相コントラストマンモグラフィシステム
2）光学式スイッチング方式によるX線検出器
7．デジタルマンモグラフィの品質管理のための画像評価
1）ACR推奨ファントムとステップファントムを用いた視覚評価
2）マンモグラフィのためのC-Dダイアグラム
第3章 三次元画像への応用
1 三次元画像表示法（小田敍弘，田畑慶人）
1．医学領域における三次元画像
2．断層画像に基づく三次元ボリュームデータの作成
3．三次元表示法
1）三次元表示法の種類
2）さまざまな三次元表示法
4．三次元表示画像の作成
1）フリーソフトウェアの紹介
2）ImageJを利用した三次元表示画像の作成
2 仮想内視鏡（小倉敏裕）
1．仮想大腸内視鏡
2．さまざまな画像処理による仮想大腸内視鏡の応用
3．仮想大腸内視鏡の読影
4．デジタルバウエルクレンジング法
第4編 医用画像解析
第1章 心機能解析
1 DSAによる心機能解析（浜田正行）
1．心機能解析(1)─左心室容積と左心室駆出率の算出
1）ドッジ法（area-length法）
2）シンプソン法
2．心機能解析(2)─局所左心室壁運動の評価
1）局所駆出率
2）curved perimeter法
3）radial法（Daughters&Ingels法）
4）centerline法（Sheehan法）
3．機能画像
1）位相解析
2）その他の機能画像
4．冠動脈径および狭窄率の測定
2 X線CTによる心機能解析（武村 濃）
1．X線CTによる心臓検査の動向
2．心臓撮影法
1）心電図同期スキャン
2）画像再構成法
3．再構成表示法
1）volume rendering（VR）
2）curved planar reconstruction（CPR）
3）cross-section image（直交断面画像）
4）maximum intensity projection（MIP）
4．心機能解析
心機能と局所壁運動評価
5．今後の展望
3 MRIによる心機能解析（杉本直三）
1．心臓血管領域での撮像法
1）balanced SSFP法
2）パラレルイメージングなどの高速撮像法
2．one stop shopping cardiac MRI
1）位置決め
2）シネMRI（形態・壁運動評価）
3）心筋パーフュージョンMRI（虚血の評価）
4）遅延造影MRI（局所心筋バイアビリティ評価）
5）冠動脈MRA（奇形，虚血性心疾患の評価）
3．MRI特有の撮影像とその解析
1）タギング法（局所心筋収縮能評価）
2）フェイズコントラスト法（心筋局所収縮能評価）
3）その他
4 核医学による心機能解析（高橋康幸）
1．心電図同期心プール検査
1）ファーストパス法
2）平衡時マルチゲート法
2．心筋SPECT検査
3．心電図同期心筋SPECT検査
第2章 脳機能解析（中田 力）
1 fMRI
1．原理
1）磁化率と磁化率効果
2）賦活試験と機能画像
3）fMRIの信号
2．実践
1）撮像装置と解析ソフト
2）課題設定
2 DTI
1．原理
1）拡散強調画像における信号強度
2）DWIを用いた拡散テンソル解析
2．実践
1）固有値による定量解析
2）最大固有値の固有ベクトルを利用した画像解析法
3）三次元不等方性コントラスト
第3章 コンピュータ支援診断
1 コンピュータ支援診断とは（松原友子）
1．コンピュータ支援診断の定義・目的
2．商用化の進展
3．システム構成
4．コンピュータ支援診断の現状
5．性能評価
1）真陽性と偽陽性
2）データベース
3）学習と認識
4）臨床評価
6．CADシステムの処理の流れの具体例
7．今後の展望
2 コンピュータ支援診断の技術（真田 茂）
1．乳房X線画像を対象としたCAD
1）乳房領域および乳頭の抽出
2）微小石灰化陰影の検出と良・悪性鑑別
3）腫瘤状陰影の検出と良・悪性鑑別
2．胸部正面X線画像を対象としたCAD
1）肺野領域の抽出
2）時系列画像の差分処理による病巣陰影の強調
3）結節状陰影の検出
4）間質性浸潤影の定量
5）心臓辺縁の検出
6）線状陰影の検出
3．胸部CD画像を対象としたCAD
1）肺野領域の抽出
2）結節状陰影の検出と良・悪性鑑別
4．骨X線画像を対象としたCAD
3 ニューラルネットワーク（藤田広志）
1．ニューラルネットワークの基礎
1）ニューロコンピュータ
2）ニューロンのモデル
3）パーセプトロン
4）ニューラルネットワーク
2．パターン認識への応用
1）ブラックボックス
2）ニューラルネットワークの実行手順
3）パターン分類
3．医療支援診断システムへの応用
1）応用の現状
2）デシジョンサポートの例
コラム 画像データベース
トピックス1 類似画像検索型CAD
トピックス2 解剖学的正常構造解析型CAD
第5編 画像関連機器
第1章 画像ワークステーションの仕組み（山本修司）
1 コンピュータの仕組み
2 ワークステーションとワークステーションの歴史
3 医療用の画像ワークステーションの仕組み
1．医用画像ワークステーションの特徴
2．画像ワークステーションによる大容量ボリュームデータ処理方法
4 画像ワークステーションのソフトウェア構成
5 画像ワークステーションによるグリッドコンピューティング
6 画像ワークステーションのトレンド
第2章 画像表示装置（市川勝弘）
1 ディスプレイ
1．CRTディスプレイ
1）CRTディスプレイの輝度特性
2）CRTディスプレイの解像特性
2．液晶ディスプレイ
1）液晶ディスプレイの構造
2）液晶の駆動方式
3）液晶ディスプレイの諸特性
4）液晶の視野角特性と動作モード
2 画像記録装置
1．レーザープリンタ
1）データ処理
2）階調処理
3）熱現像処理
2．サーマルヘッド方式プリンタ
第3章 医療情報システムの概要
1 情報システムの基礎（岡部哲夫）
1．ネットワークとは
2．ネットワークの種類と基礎
3．インタフェース
4．メモリ
5．ソフトウェア
2 医療情報システムの分類
1．病院情報システム
2．画像管理・伝送システム
3．電子カルテ
3 DICOM規格（細羽 実）
1．DICOMとは
2．DICOMが利用されるシナリオの例
3．DICOMが提供するサービス
1）サービスクラスとは
2）サービスクラスの例
3）代表的なサービスクラス
4．DICOM情報モデル
5．DICOMのまとめ
6．IHEによるシステム統合とDICOM
1）標準規格による接続の問題点
2）IHEとは
3）IHE統合プロファイル
4）IHEの展開
参考文献
索引
和文索引
欧文索引
