日本放射線技術学会雑誌702

学術交流委員会だより

平成19年度派遣員

海外短期留学報告書

片山礼司

久留米大学病院

留学先：シカゴ大学カートロスマン放射線像研究所
期

1．シカゴ大学への憧れと留学のきっかけ

間：2007年 9 月 7 日〜2007年12月 5 日の研究発表および論文の英文リストを作成して学会

私が日本放射線技術学会の短期留学制度について事務局に提出しました．これらの書類がシカゴ大学

具体的な内容を知ったのは，2004年のことでした．

の土井先生のもとへ送付され，シカゴ大学からは，5

職場の先輩である川田秀道さんが，第20回（平成16年

月末にビザの取 得に必要な書 類が送られてきまし度）のシカゴ大学短期留学生として学会より派遣さた．ビザについては，私は学位を取得していないた

れ，3 カ月間を過ごされましたが，その期間中，研究め，就労ビザ（H1-B）になると思っていましたが，交所での様子やシカゴの街の様子を知らせるメールを

流訪問者ビザ（J-1）
を申請するためのDS-2019という書送ってくださいました．私は，メールと一緒に送られ類が届き，土井先生のおかげであると心の中で感謝てくる写真を見て別世界のようだと思いながらも，いしました．7 月には，アメリカ領事館でビザ発給に必つかシカゴ大学で学んでみたいと思うようになってい要な面接を受け，その 2 日後にビザを取得しました．

まし た．そ の ような な か， 私 は2006年 のRSNAに私とともにシカゴ大学への短期留学を行った鹿児島

Education exhibitのPresenterとして参加する機会を得

大学の西郷康正さんとは，よく連絡を取り合い情報ました．期間中にメーカ主催のセミナーに出席するこの交換を行いましたが，二人であることのメリットはとになったのですが，その際に，日本でお世話になっ

大きく，西郷さんの情報に助けられることも多くありていた熊本大学医学部保健学科の桂川茂彦先生と偶ました．研究に関する準備としては，以前に学術交

然出会いました．私は，RSNAはもとより国際学会へ流委員長を務めておられた九州大学大学院医学研究の参加が初めてだったので，桂川先生に，RSNAで院の杜下淳次先生から，シカゴ大学の先生方が執筆学んだことについて話をしていたところ，先生からされたCADに関する論文1〜4）を紹介していただき，内「シカゴ大学に短期留学して，もっといろんなことを容の要約を行いました．これらの論文は，私の留学

学んではどうか」というアドバイスをいただきました．

中の研究テーマである，小児の胸部単純X線画像か

私はすぐに，「土井邦雄先生のもとで学びたいと思っらの肺炎像の検出（詳細については後述）
との関連が

ています」
と伝えました．日本へ帰ると，学会の短期強く，留学に際して有用なものとなりました．また，7

留学募集の締め切りまで 1 週間しかなかったので，

月から 8 月にかけては小児科の先生方に会い，小児

必要書類の準備に奔走し，何とか申請書を提出するの肺炎に関する情報収集や胸部X線画像に対する意

ことができました．今考えれば，桂川先生の言ってく見などを聴取しました．同時に，先生方の協力を得ださった一言が私の気持ちの力強い後押しとなり，て，研究に使用する画像データの収集も行いました．

人生においてたいへん貴重な経験となる，シカゴ大学での短期留学のきっかけになったといえます．

3．出発予定日と台風の接近
私は，9 月 7 日に成田からシカゴへの出発を予定し

2．留学のための準備
留学が正式に決まると，英文の履歴書やそれまでていましたが，その 9 日前の 8 月29日に，太平洋に台風 9 号が発生しました．出発日に関東地方へ最も
第 65 卷

第5号

平成19年度

海外短期留学報告書（片山・他）

703

近づくとの情報が多く，それからは不安な日々を過ご断の可能性」というものでした．著者は熊本大学の桂しました．シカゴ大学への短期留学制度は23年目を川先生（執筆時の所属は岩手医科大学），シカゴ大学

迎え，私を含めて35名の留学生が貴重な経験をしての土井先生，H. MacMahon先生などです．私はこのいます．この間には，さまざまなエピソードがあった論文を読んだとき，心に強い衝撃を受けたことを記憶ことと思いますが，なかでも，米国で同時多発テロがしています．コンピュータを利用して病変を検出する起きた2001年や，その後の数年間に留学された方はことは，当時の私には想像もつかないことでした．一

大変だったと聞いていました．しかしながら，出発日方で，CADの研究が進めば，画像診断の精度がさら

の台風直撃
（予報）
もまた，大きな出来事だったと思いに向上するだろうと思いました．私は，短期留学中のます．私は，福岡からの飛行機が台風の接近に伴い研究の対象として，小児の胸部単純X線画像を選び欠航する可能性もあると思い，1 日前の 9 月 6 日に出ましたが，その一番の理由は，苦しさを訴えることも発し，成田のホテルに前泊するようにしました．成田

できない乳幼児の肺炎の兆候を，できるだけ早い時

では西郷さんと同じホテルだったので，夜は二人で留期に検出したいと思ったからでした．

学中の研究内容などについて語り合いました．一夜明けると台風は東北地方へ進んでいて，シカゴへ向けた飛行機は定刻通りに出発しました．

6．CADにおけるコンピュータプログラミング
コンピュータプログラミングは，現在のCADの研究において欠かせない作業の一つとなっています．

4．シカゴへの到着と初期作業

私は，熊本大学の桂川先生のお声かけにより始まっ

シカゴのオヘア国際空港へは，9 月 7 日の午前 9た九州CADセミナーに，第 5 期生として2004年に所時前に到着しました．シカゴ大学の白石順二先生が属し，メールを利用したC言語のプログラミングの指空港へ迎えに来てくださっていて，まず，私たちが 3

導を受けました．私は，プログラミングについて一通

カ月間生活するアパートへ向かいました．アパートりのことを学びましたが，その知識を必要とする研究は，サブリースといって，本契約者がシカゴを短期間を行っていなかったので，シカゴ大学へ留学してすぐ離れるために又貸しをするというもので，家賃の安いにプログラミングの復習を行いました．復習には，白物件を白石先生が見つけ出してくださっていました．

石先生が以前に職場の後輩の方々のために作成され本契約者が短期間留守にするだけということもあり，たテキストを利用させてもらいましたが，このテキス

部屋には家具や電気器具など，必要なものがほとん

トは，プログラミングのポイントや注意点などを問題

ど揃っていて，自由に使うことができました．また，を解きながら習得できるようになっていました．テキ

最も助かったことは，高速のインターネット回線を利ストに収録されている演習問題は，数値データを利用できたことでした．アパートでは，荷物を置き，用した各種統計量の計算から徐々に画像データの扱

ルームメイトのBrentさんや部屋をサブリースしてくれいへと移行し，画像のヒストグラム作成やさまざまなたJustinさんに挨拶をした後，シカゴ大学の土井先生

画像フィルタ処理を行った後，最終的にはサブルーのオフィスへ向かいました．土井先生は優しい笑顔

チンを使用した画像処理プログラミングを学べるといで迎えてくださり，日本からの長旅を労ってください

う系統的なものでした．土井先生は，「シカゴ大学へました．その後，研究室の先生方への挨拶を行い，来たのを機会に，プログラミングをしっかり復習してランチミーティングに参加しました．午後は事務手続ください．毎日積み重ねれば短期間でまた身に付きまのため，担当のDaphneさんのもとでペーパーワーク

すから」と，いつも励ましの言葉をくださいました．プ

を行いましたが，よく分からないことも多く，そのた

ログラミングに関しては，このテキストと，白石先生

びに白石先生が助け舟を出してくださいました．このや九州大学より留学されていた熊澤誠志先生のご指作業を終えると夕方になっていて，それからアパート

導により，日々力を付けることができました．シカゴの近くにあるスーパーへ行き，当面の食料品や生活大学への短期留学がなければ，おそらくは，ここまで品などを購入しました．

きちんと学ぶことはできなかっただろうと思いつつ，
この機会を与えてくださった土井先生と多くの先生方

5．CADとの出会いとシカゴ大学での研究テーマに，ここでも感謝した次第です．

私がCADについて初めて知ったのは，1995年のことでした．先輩の川田さんが，「これを読んでみない

7．小児の胸部単純X線画像のCADか」と言って，論文 のコピーをくださいました．そのプログラミングの復習が一段落するのと同時に，自論文は，日本医学放射線 学会誌に掲載されたもの

分の研究テーマを開始しました．土井先生，Qiang Li

で，タイトルは「間質性肺疾患のコンピュータ支援診先生，Feng Li先生，白石先生に，日本から持参した

5）

2009 年 5 月

日本放射線技術学会雑誌704

肺炎と正常の胸部単純X線画像をすべて見ていただ

gold standardとし，その座標情報を数値データとしてきましたが，肺炎の症例のなかに経過観察を行った取得しました．正常例については，先生のアドバイス

画像があったので，土井先生から経時差分を行うこをもとに，自分で肺野部のアウトラインのトレースをとを提案いただきました．経時差分画像は，Current

行ってみました．次に，トレースしたアウトラインの画像からPrevious画像をSubtractionすることによっ内側の領域をマスクする画像をプログラムによって作て得られますが，そのままのSubtractionでは，通常成しました．さらに，そのマスク像の領域内にテクス

MisregistrationによるArtifactsを生じます．したがっチャー解析用のROIを複数個配置するプログラムを作て，まず，画像のX，Y方向への単純移動を行うプロ

成し，そのROIのX，Y座標の情報をテキストファイ

グラムを作成しました．また，体軸の傾きを画像のY

ルとして出力しました．その後は，白石先生に準備し軸に対して平行に補正するための，画像の回転を行ていただいた，肺野部のテクスチャー解析のためのうプログラムを作成して，さらに，画像の拡大率が異プログラムを使用して，まず，正常肺の 3 例についなる場合にも適応できるように，画像の拡大と縮小をて，肺 野 内に 配 置した 各ROIの 平 均ピクセル 値，行うプログラムを作成しました．これに画像の差分をRMS値およびパワースペクトルの一次モーメントの値とるプログラムを加えて，一つの経時差分技術のプを計算しました．このデータをもとに作成した，各ログラムとして，実際に差分画像を作成しました．結ROIのパワースペクトルの一次モーメントの値に対す果は，肺炎が改善しているところは，画像の濃度がるRMS値のグラフから，データが二つの群に分かれ

低く（白く），逆に新たな肺炎像は画像の濃度が高くて分布していることを確認できたため，解析を行った（黒く）描出されました．ここで，Current画像には，左正常肺の 3 例の胸部画像を詳しく見直したところ，の横隔膜付近に，非常に狭い領域ではあるものの新

そのうちの 1 例は散乱線除去用グリッドの陰影が描たな肺炎像を認めていました．経時差分画像では，出されており，残りの 2 例は描出されていませんでし

この領域の画像の濃度が高く描出されており，有用た．そこで，白石先生がフィルタを利用したグリッド性が示唆されるものでした．今回，対象が小児であの陰影を除去するプログラムを作成してくださり，こるため，大人の胸部画像の経時差分に利用されていれを肺野部のテクスチャー解析のプログラムのなかにるWarping処理は用いず，単純なSubtraction処理を適サブルーチンとして組み込み，再計算を行いました．

応しました．これ に つ いては，マニュアルによる

結果は，グリッドの陰影を除去したことにより，二つ

Subtraction処 理でも，臨床的にacceptableな画像をに分かれて分布していたデータ群は，一つのデータ80％程度得ることができたと報告された，桂川先生

群として確認できました．その後，肺炎の症例についの論文 を土井先生からいただき，参考にすることがて解析を行い，RMS値およびパワースペクトルの一できました．この経時差分については，日本に戻って

次モーメントの結果を正常例と比較しました．これら症例を増やし，継続して検討することにしました．

の解析を行うなかで，テクスチャー解析における重要6）

次に，土井先生から，肺野部のテクスチャー解析

なポイントを土井先生から指導していただきました．

を行うことを提案いただきました．テクスチャー解析

それは，解析に使用する画像の階調は，臨床で使用とは，肺野内に設定したROIの二次元フーリエ変換かしているものと同じにする必要があること，正常例のら求まるRMS変 動 値と，パワースペクトルの 一 次

データベースは，小児の年齢や体格に応じたものをモーメントの二つを定量的な尺度として，正常と異常それぞれ別々に作成する必要があること，グリッドをの判別に利用する解析方法です．研究を始めるにあ使用した画像と使用していない画像では，撮影条件

たり，土井先生より，正常例と異常例（肺炎の症例）のの観点などから，別々に扱う必要性が予測されるこAge matchedと，肺炎の症例については，まず典型的と，などでした．また，これに加えて，CADの研究になものを選ぶようにアドバイスいただきました．そこ

おいては，診断を行っている医師の十分なconsensus

で，研究に使用する画像を医師のFeng Li先生に選んが必要であることを指導していただきました．これらでいただきましたが，異 常 例については，線 状陰はいずれも，研究を継続するにあたりたいへん重要

影，網状陰影，浸潤陰影を有するものを，年齢が 1なことだと考えています．症例が少ないながらも，こ歳前後の症例のなかからそれぞれ 1 例ずつ選んでいれらを考慮して求めた最終的な解析結果は，線状陰

ただき，また，正常例についても，同等の年齢の症例

影，網状陰影，浸潤陰影のそれぞれのRMS値が，正を 3 例選んでいただき解析を始めました．肺炎の症

常の場合とは明らかに異なる値を示すことを確認でき例については，まず，Feng Li先生が専用のインターました．肺野部のテクスチャー解析についても，日本

フェイスを利用して，画像中の肺炎部分と思われる

へ 戻り，正 常 例のデータベースの 構 築と異 常 例の領域にアウトラインをトレースしてくださり，これをデータの解析を継続して行うことにしました．
第 65 卷

第5号

平成19年度

海外短期留学報告書（片山・他）

8．短期留学で学んだ最も重要なこと

705

た，やってみたいことがあれば思い切ってチャレンジ

短期留学の期間に学んだ，私にとって最も重要なしてみなさい」とよく言ってくださいましたが，限られことは，知的活動を常に心がけるということでした．

た期間のなかで，研究とは別に，大切な思い出を作

これは，土井先生が私に対していつも指導してくだるようにアドバイスくださったのだということを，後さったことで，研究活動のなかでは根幹となる部分になって気付きました．3 カ月の間には，白石先生にでもあります．留学の初期に，土井先生が，「毎日のもたいへんお世話になりました．9 月には白石先生のランチミーティングで行われるディスカッションの一

ご自宅の近くの川で魚釣りをしましたが，この出来事

番の目的は，知的活動を刺激することです」と言われは，釣りが趣味である私にとって忘れられない思い出

ましたが，土井先生をはじめ他の先生方が，提示さの一つとなりました．また，10月の終わりには，先生れたデータを詳しく分析しディスカッションされていのご自宅で，先生お手製のすき焼きをご馳走になり，る様子は，まさにそのものでした．また，知的活動と

このときばかりは，つい日本を思い出してしまいましプログラミングなどの作業を混同しないことの重要性た．

についても，繰り返し指導してくださいました．私がそれまでどうであったかを振り返ってみると，これら

10．土井先生との思い出の切り分けの意味すら理解できていなかったと思いま

私たちが留学した 3 カ月の期間中，土井先生は国す．シカゴ大学で小児の胸部単純X線画像のテクス

際会議や学会のため，イタリア，日本，中国などへ出

チャー解析を始めましたが，取得したデータをしっか

向かれることがありました．しかし，帰国するとすぐり見直し，その意味するものをよく考え，なぜそのよに私たちの研究を見てくださり，その都度多くの指導

うな結果が出たのか，次はどう進めていくのかを焦らをしてくださいました．また週末には，多忙の合間をずじっくり考える必要のあることを強く指導いただき

ぬって，私たちをよく食事に連れて行ってくださいまました．そして，これが今後継続して行うべき知的活した．私は，イタリア料理やギリシャ料理，ステーキ動であるとしっかり理解することができました．ま専門店など，お店で料理が出てくるたびに，しばし見た，私は物事に対して早合点してしまう傾向があり，とれてしまうことがありました．10月と11月には，土

その度に土井先生が指摘をしてくださいました．日本

井先生のご自宅の庭の作業を手伝う機会がありましではそのようなことを言ってくださる方もなく，真剣たが，この出来事も大切な思い出となりました．10月に向かい合ってくださる土井先生の姿に，いつも胸がには，木々の枝落しを行いましたが，ここで最も驚い

熱くなる思いがしました．土井先生に指導いただいた

たことは，先生が木材伐採用のチェーンソーをお持

数々のことは，私の研究活動に対する姿勢を大きく変ちだったことです．私の実家は農林業なので，チェーえるものだと思っています．

ンソーを使った経験があり，庭にあったプラムの木の伐採を任せてもらいました．11月の作業の後には，レ9．シカゴでの生活

モントという町の東欧料理のレストランに連れて行っシカゴでの留学生活は，鹿児島大学の西郷さんとてくださいました．実は，この日は私の39歳の誕生日一緒だったこともあり，毎日を楽しく過ごすことがでで，土井先生ご夫妻と西郷さんに祝っていただきまきました．アパートへ帰っても二人なのでいろいろなした．食事の後に，土井先生と奥様，そして私の 3話ができ，夕食後などに研究について遅くまで話を人で撮影した写真は，私の生涯の宝になると思ってすることもありました．週末には二人でよくダウンタ

います．

ウンへ出かけました．私は，2006年のRSNAに参加した際に，Michigan Avenueを歩き回っていたので，西郷さんにトリビューン社のビルやマリーナシティのビ謝

辞シカゴ大学での短期留学という貴重な機会と，多ル，ジョンハンコックセンター，ウォータータワーな

大なご指導をくださいました土井邦雄先生に深く感どを紹介することができました．その他には，アメリ

謝いたします．また，アパートの手配や生活面でのアカで最も高い建物であるシアーズタワーに登ったり，

ドバイスをはじめ，プログラミングの指導をしてくだ

10月の気候の良い時期に，ミレニアムパークやミシガさった白石順二先生，プログラミングで困ったときにン湖のヨットハーバー沿いを歩き回ったりしました．

アドバイスをくださった九州大学の熊澤誠志先生，

また，フィールド自然史博物館や産業科学博物館のGraduate Studentだった村松千左子さん（現岐阜大学），見学も行い，シカゴの街を満喫できたと思います．シ

研究に使用する症例に関してご協力いただいたFeng Li

カゴでの留学生活を始めた 9 月に，土井先生が，先生，Spiral scanについていろいろと教えてくださっ「行ってみたい所があればどんどん行きなさい．また，Qiang Li先生，Jiahui Wangさん，テクスチャー

2009 年 5 月

706

日本放射線技術学会雑誌

解 析について 教 えてくださったRoberto Rodrigues

前学術交流委員長

Pereira Jr先生に心より感謝いたします．

長

桂川茂彦先生，現学術交流委員

橋田昌弘先生，留学に際していろいろなアドバ

今回の短期留学を了承いただき支援してくださっ

イスをくださいました，九州大学の杜下淳次先生に感た，久留米大学病院画像診断センター部長で医学部

謝いたします．最後に，留学という貴重な経験の機

放射線医学教室教授の早渕尚文先生，画像診断セン会を与えてくださいました，日本放射線技術学会前

ターの前田孝技師長ならびに放射線技師の皆様に感会長謝いたします．また，短期留学の申請のきっかけとな

よび会員の皆様に深く感謝いたします．

藤田透先生，現学会長

小寺吉衞先生，おるアドバイスをくださいました，日本放射線技術学会

参考文献
1）Katsuragawa S, Doi K, MacMahon H. Image feature analysis

and computer-aided diagnosis in digital radiography:
Detection and characterization of interstitial lung disease（ 3）:
in digital chest radiographs. Med Phys 1988; 15
311-319.
2）Katsuragawa S, Doi K, MacMahon H. Image feature analysis
and computer-aided diagnosis in digital radiography:
Classiﬁcation of normal and abnormal lungs with interstitial（1）: 38-44.
disease in chest images. Med Phys 1989; 163）Morishita J, Doi K, Katsuragawa S, et al. Computer-aided
diagnosis for interstitial infiltrates in chest radiographs:
Optical-density dependence of texture measures. Med Phys

1995; 22（9）: 1515-1522.
4）Katsuragawa S, Doi K, MacMahon H, et al. Quantitative

analysis of geometric-pattern features of interstitial infiltrates in digital chest radiographs: preliminary results.
9 3）: 137-144.
J Digit Imaging 1996; （5）桂川茂彦，土井邦雄，MacMahon H，他．間質性肺疾患の コ ン ピ ュータ 支 援 診 断 の 可 能 性．日 本 医 放 会 誌
1990；50（7）：753-766．
6）Katsuragawa S, Tagashira H, Li Q, et al. Comparison of
the quality of temporal subtraction images obtained withmanual and automated methods of digital chest radiography. J Digit Imaging 1999; 12（4）: 166-172.
第 65 卷

第5号

平成19年度

海外短期留学報告書（片山・他）

派遣員

西郷康正

707

鹿児島大学病院臨床技術部放射線部門

留学先：シカゴ大学カートロスマン放射線像研究所
期

1．留学の動機

間：2007年 9 月 7 日〜2007年12月 5 日

た．なかでも，診断において有用となる，3D画像の

私が日本放射線技術学会（以下，技術学会）の短期より有効な活用方法を考え始めた頃，耳鼻科の医師留学制度について知ったのは学生時代でした．それより中耳腔領域の状態を把握するために耳小骨の立は，技師学校の先輩であり専任教官でもあった吉田体的描出を行って欲しいと依頼されたことがありまし

章先生（現広島県立保健福祉大学教授）
がシカゴ大学た．この中耳腔や耳小骨を含めた側頭骨のCT検査へ短期留学された1986年頃までさかのぼることになりは，主に難聴の原因の精査のために行われています

ます．私は，1985年に鹿児島大学歯学部附属病院へが，依頼された耳小骨の立体的な描出には，画像の就職しましたが，日常業務を行いながら，自らの研究作成者がこの領域の画像の特徴をよく知り，かつ 3Dに取り組んでいました．私の研究テーマは，パノラマ画像の作成技術に習熟している必要があります．しX線撮影装置を使った下顎骨の骨塩量の測定法でしかし，描出対象が非常に小さいため，3D画像を作成

たが，論文を執筆し学位を取得するまで，歯科放射する担当者の知識や技術に依存することなく，耳小線学講座の歯科医師の先生方より指導をいただきま骨の立体的描出を再現性良く行うことは非常に困難した．今考えると研究を始めた当時から，私も将来留でした．そのような状況のなか，私は耳小骨をより正学したいという淡い希望を抱いていたように思いま

確に再現性良く描出するために，CADの研究で用いす．

られている，病巣陰影の検出技術を適応できるので1999年に広島大学病院の隅田博臣先生にお会いしはないかと考えるようになりました．そこで，CADにたことがきっかけで，歯科放射線技師連絡協議会のついて学ぶために，隅田先生からもかねてより勧めらなかで一緒に活動させていただくようになりました．

れていた，土井邦雄先生がいらっしゃるシカゴ大学

隅田先生も1994年にシカゴ大学への短期留学を経験への留学を希望しました．

されており，先生を通して多くの方々と出会うなかで，Computer Aided Diagnosis（以下，CAD）という言

2．留学前の準備

葉を聞き，私は興味を持つようになりました．あると渡航前は，私とともにシカゴ大学へ短期留学をすき，隅田先生にCADについて学びたいと相談したとることになった久留米大学病院の片山礼司さんと連ころ，先生は，日本文理大学の桂川茂彦先生（現熊本

絡を取り，準 備を進 めました．片山さんとは九 州

大学医学部保健学科教授）
がCADの研究に関して豊CADセミナーで一緒に学んだことがあり，以前に何富な経験をお持ちであるため，桂川先生のもとで学度もお会いしたことがありましたし，気兼ねなく話せ

ぶことを勧めてくださいました．ちょうどその頃，桂ましたので，とても心強く思えました．学会事務局か川先生を中心に，九州CADセミナーという，メールをら留学の通知書類が郵送され，早速シカゴ大学の土利用したC言語プログラミングの定期的なセミナーが井先生にメールで連絡を取り，英文による履歴書，開催されると聞き，私も参加させていただくことにな

論文リスト，研究目的を書いた書類を送りました．3

りました．私は，プログラミングを学ぶことによって月になってシカゴ大学事務室のDianeさんからJ1ビザ

CADに関する理解を深めたいと思っていましたが，申請のためのDS-2019の書類が送られてきましたの繁忙な日常業務に追われるようになり，いつしかプロ

で，大阪のアメリカ総領事館でビザ発給のための面

グラミングが 縁遠くなってしまいました．しかし，接を受け，無事にビザを受け取ることができました．

CADの研究に対する思いは持ち続けていたので，放また，土井先生とともにシカゴ大学の白石順二先生と射線 科の医師や検 査を依頼する他科の医師とのコ研究テーマやアパートの手続きについてメールをやりミュニケーションを大切にしながら，研究のきっかけ取りし，研究テーマについては，留学中に必要となるやヒントを見出そうとしていました．2002年に医学部資料の作成などについて指導いただき，準備を進め附属病院へ異動になり，その後2004年 2 月からCTのました．また九州大学大学院医学研究院の杜下淳次

検査を担当することになりましたが，高性能化した先生より，シカゴ大学で行われたCAD研究の論文をCT装置や周辺機器の特性をもっと十分に活かした検送っていただき，和文要約の作成を行いました．留査を行うことが必要であると考えるようになりまし学が決まってからは，帰宅後のわずかな時間や週末

2009 年 5 月

日本放射線技術学会雑誌

708に，英語論文の和文要約を作成したり，英会話学校に通ったりして英語の学習にも取り組みました．
3．シカゴに到着して
9 月 7 日の午前 8 時30分過ぎ，留学生活に期待と夢を膨らませ，シカゴのオヘア国際空港に到着しました．オヘア空港までは，白石先生が出迎えてくださっていて，われわれ が 滞 在 するアパートまで連れて行っていただき，ルームメイトであるシカゴ大学の学
生さんともお会いしました．アパートはたいへん広くまたきれいで，日用品や家電製品がすべて整った環境でした．おかげで，留学の 3 カ月間を何の不自由もなく快適に過ごすことができ，このような部屋を手配していただいた土井先生，白石先生に，今あらためて感謝している次第です．アパートは，大きな通りから少しだけ奥に入った落着いた住宅地にあり，シカゴ
大学構内まで歩いて10分程度で行けるため，毎日のPhoto 1

3 カ月間生活したアパート

通勤に，たいへん都合の良い立地条件でした．
4．シカゴでの手続き

は，治験
（研究）
の倫理性，安全性，科学的妥当性を到着した日の午後，放射線科事務室でDianeさんと審査する委員会ともされていますが，臨床研究の成Daphneさんにお会いし，シカゴ大学での留学に必要

果を学会誌に発表する場合などには，その研究が適な事務手続きを行いました．また，入国確認の手続き

正に組織されたIRBによる承認を得ている必要がありをするために，九州大学大学院医学研究院からシカます．ここでは，医療の分野の研究に参加する，治ゴ大学に留学されている熊澤誠志先生にInternational

験参加者の
「人権」
と研究の
「安全性」
について学びまHouseという所へ連れて行っていただき，シカゴ大学

した．こちらもWebベースの教育を受け，事例ごとにでの手続きを無事終了しました．翌週には，Social

Q & A方式での内容理解の確認を必要としましたが，security numberを 役 所 で 申 請し 3 週 間 後 にSocial

すべてが英文であるということもあり，問題を理解しsecurityのカードを受け取ることができました．

回答するのに時間がかかり，アパートで夜遅くまで英訳作業を行いました．このような教育について，日本

5． 留学で学んだアメリカにおける個人情報保護に関して
アメリカでは，医療機関における個人情報保護のでどのような取り組みがなされているのか私はあまり詳しく知りませんでしたが，医療従事者としてたいへ
ん重要なことであると思いました．

法律（Health Insurance Portability and Accountability
Act：HIPAA）
が制定されています．このHIPAAによ6．ランチミーティングについて

り，医療機関は具体的に，病院等でプライバシー保

短期留学の期間中は，毎日午後 1 時30分から行わ

護の方針を定める，従業員にその方針を教育する，れるランチミーティングに参加しました．ここでは，これらの徹底を目指して，全体を監視する担当者を皆の昼食が済むと研究室のメンバーが自分の研究経定めるなどが 義 務 化されています．シカゴ 大 学で過のデータなどを提示し，進捗状況を含めた説明をは，採用された全職員に対して，採用後45日以内に行います．土井先生をはじめとする研究室の先生方Webを利用したHIPAAの教育プログラムを受けるこに意見を求めるのですが，CADにおける豊富な知識とを定めています．内容は，患者情報を閲覧することと経験を持たれている研究室の方々の意見により，が可能な者を対象としたもので，さまざまな事例ごと

仮に偏った考えで研究が進められている場合には方にイラストを用いて分かりやすく解説してありまし向修正がなされます．土井先生は，留学の初期の段た．この教育の最後には，内容の理解度を確認する

階で，このミーティングが思ったことを何でも意見とためのQ & A方式のテストが準備されていました．まして述べることのできるインフォーマルな場であるこた同様に，シカゴ大学の研究審査委員会（Institutionalとを教えてくださいました．私は，CT画像を利用しReview Board：IRB）
による教育も受けました．IRB

たCADに関するデータに対して一度コメントしたこと
第 65 卷

第5号

平成19年度

海外短期留学報告書（片山・他）

709がありましたが，このような知的活動を刺激するたが，このような工程においては，プログラムを利用しめのミーティングに参加することができ，日常的にた処理が必要不可欠であり，その効力が非常に大き“データについて熟考すること”の重要性を学ぶことがいと感じました．

できました．私は，ランチミーティングで議論され次に，このCT画像データを使って耳小骨のみを描た 研究内容のなかでも，類似画像や肺野のテクス

出する処理（セグメンテーション）を行いました．セグ

チャー解析の結果報告にたいへん興味を持ち，そのメンテーションの手法にはリージョングローイング法

データに見入ることがありました．ミーティングが英や多重閾値処 理という代表的な処 理法があります

語で行われるためよく理解できなかった場合には，が，いずれの手法もCT値による閾値処理が基本にな

ミーティングが終わって，図表などの説明を再度お願るため，CT画像上における耳小骨およびその近傍のいすることもありました．類似画像の研究に関して特徴を画像のヒストグラムを作成することによって調は，類似度という特徴量（数値）が，読影にどのようにべました．作成したプログラムを使って，正常，異常関係するかたいへん興味を持ちましたが，今後はこ症例についてヒストグラムを作成し，抽出した領域のの分野のCADの研究が盛んになるのではないかと思特徴を分析しましたが，耳小骨および錐体骨は一般いました．また英語で行われるランチミーティング

的な長管骨の緻密骨部分のCT値（約1500HU）と比較

は，私にとって英会話のリスニングのトレーニングとすると，やや高いCT値の分布（約2000HU）を示しておなる貴重な時間でもありました．

り，耳小骨の内部はそれよりもやや低いCT値の分布（約1000HU）を示すことが分かりました．また，炎症

7．プログラムについて所見のある異常症例では，炎症の程度により炎症部

私は，プログラミングをしばらく行っていなかった

分のCT値の分布が側頭骨領域の軟部組織と重なり，こともあり，白石先生が作成されたC言語プログラミ

正常な画像の分布と異なることが分かりました．このングのためのテキストを利用して復習を行うことを始

過 程において，土 井先生からは，得られた結果のめました．内容は変数や配列の使い方などの簡単なデータをさまざまな角度から分析し，新たな情報を見プログラムから始まり，標準関数を使った画像の読み出し，その結果が意味するものについて十分に考え書きや一次元，二次元の配列を使った数値データのる必要のあることを指導いただきました．そのため，処理など，画像処理に必要となるC言語プログラミン

CT画像やヒストグラム解析の結果のグラフをよく見グを復習しました．しばらくは，アパートへ帰っても直しました．まず，閾値処理のみでどの程度セグメン

夜遅くまでプログラムを作成する日々が続きました

テーションできるのかを検討しました．最初の段階とが，以前，桂川先生に教えていただいたことも思いして処理を簡単にするために，耳小骨および錐体骨出しながら，テキストの演習問題を行っていくうちなどその周辺を閾値処理の対象としました．作成しに，サブルーチンを使ったソースコードなども，比較たデータベースの画像から耳小骨を中心としたマトリ的速く書けるようになりました．今後も継続してプロ

クスサイズ100×100pixelの領域を切り出し，これを体グラムのアルゴリズムについて考え，それをプログラ

軸方向に連続した100枚の画像からなるボリューム

ミングすることで，CAD研究のための道具として使データを抽出するプログラムを作成しました．

いこなせるようにしたいと考えています．

次に，耳小骨の候補を抽出するため，閾値処理で2 値化画像を作成し，ラベリング処理をボリューム

8．シカゴ大学での研究について

データに対して行うプログラムを，白石先生に作成し私の研究は，耳小骨を含む側頭骨のCT画像のデーていただきました．ラベリング処理により，閾値処理

タベースを作成することから始まりました．CADに使で抽出された各領域に対して番号を付け，その領域用した画像データは，鹿児島大学病院からDICOM画（プラネット）の特徴量として，プラネットの体積とボ像のヘッダーを除去した画像を持参し，あらかじめ作

リュームデータの中心からプラネットの重心までの距成していた症例ごとのフォルダに保存し，かつ一つ離によって定義し，これを 2 値化画像のなかから耳の 症 例 の な か で は，連 続 性 の あ る 名 称，例 え ば

小骨候補領域を抽出するための条件として利用しま

AUD001_001_R.img 〜AUD001_200_R.img［耳 小 骨した．

の略称，患者番号，画像番号，左右］などのように，

この条件を決定する方法としてルールベース法を

ファイル名にその属性を示すように保存するプログラ

利用しました．耳小骨候補と錐体骨などの耳小骨以

ムを白石先生から教えていただきました．これは，そ外の領域を分離する特徴量の範囲を，あらかじめ手の後のさまざまな処理や解析において，これらの画動で抽出していた耳小骨領域に基づいて決定し，こ像をさらに連続して読み込む必要があるためですの処理を適用することで耳小骨以外の領域の抽出を

2009 年 5 月

710

日本放射線技術学会雑誌

最小にすることができました．
このルールによって，抽出されなかった耳小骨部分にあたるプラネットに対してさらに多重閾値処理を行う方法を考えました．CT値により 2 値化画像を作成する過程において，より正確に耳小骨をセグメントするためには，CT値の閾値を徐々に下げていく必要がありますが，耳小骨周りの組織と同じCT値まで閾
値を下げてしまうと，周囲の組織と接した状態で抽出されてしまいます．この過程では耳小骨を可能な限り描出できるような，閾値
（最小のCT値）
を求めることを
当面の目標にしました．またラベリング処理の過程では，注目ボクセルとその周辺ボクセルとの接続関係を調べました．注目ボクセルとのその周辺ボクセルの接

Photo 2

シカゴの風景続関係を26近傍で記述するか 6 近傍で記述するかで，抽出結果が変わりましたので，ラベリング処理における近傍関係の検討を行いました．
耳小骨をより正確に再現性良く立体的に描出する

カゴの街中から少し離れたWillowbrookという町に住のが目的ですので，今回作成したプログラムをデータ

んでいらっしゃいます．先生のお宅にお邪魔する日

ベースの全症例に適用し，耳小骨の抽出を行いましは，午前中よりMetra（電車）でシカゴの中心地へ向かた．抽出結果を立体的に観察するにあたり，フリーのい，街を散策した後，夕方前に映画の「アンタッチャ

表示ソフト（MRIcro）
を用いて，ボリュームレンダリン

ブル」
で有名なUnion Stationから郊外へ向かうMetra

グ画像を作成しました．今回適用した全症例においに乗って行きました．先生のお宅の最寄りの駅であるて，良好な描出結果が得られました．

Hinsdale駅へは，いつも土井先生ご夫妻が車で迎え

また抽出結果を定量的に評価するために，留学前に来てくださっていて，町の中を案内していただくこに準備した，耳鼻科の医師によってトレースされた耳ともありました．Hinsdaleには，旧帝国ホテルの設計

小骨部分のアウトラインの内側の領域（マスク像）を今をしたフランク・ロイド・ライトの手がけたいくつか

回のGold Standardとしました．今回作成したプログラの建物や最近建てられた近代彫刻を見るようなすば

ムをデータベースの全症例に適用し，各症例の耳小らしい住宅が多くあり，家というより芸術品を見てい骨の 2 値化画像をGold Standardと比較しました．抽るような感じでした．土井先生のご自宅も，予想はし出結果とGold Standardの画像が重なり合った部分をていましたが，たいへん広くまた豪華でしたので驚き

True positive（TP），検出できなかった耳小骨部分をました．シカゴへ来て最初に連れて行っていただい

False negative（FN），耳小骨以外の間違って検出した

たレストランは，ViabBellaというイタリア料理のお店とし，それぞれの体積を求部分をFalse positive（FP）

で，白石先生ご夫妻と一緒に夕食をご馳走になりましめ，抽出結果がGold Standardの画像に対してどの程た．400グラム位のFilet mignonというステーキをいた度正確に描出したかを示す値を“一致度”と定義し，だきましたが，レストランの感じも良くお酒も美味し

True positiveとFalse positiveおよびFalse negativeの理

くいただきました．その他，ギリシャ料 理のGreek

論和に対するTrue positiveの値（TP / TP∪FP∪FN）としIslandsというお店や高級ステーキハウスのMorton’sなて求めました．その結果，それぞれの症 例におい

どへも連れて行っていただき，日本にはない食事と雰て，前述した多重閾値処理によって求めたマスク像

囲気を味わうことができました．10月の中旬には，土は，ほとんどの症例で一致度が70％を超えました．

井先生宅の庭作業の手伝いを行いましたが，私たち今後は，日本に戻り，さらに症例を増やし，研究を継は庭木の枝落しや剪定した枝を庭先まで運ぶ手伝い

続したいと思いました．

をしました．これが半端な量ではなく最終的にはト
ラック 1 台分くらいになりました．11月には土井先生

9．週末のすごし方のお宅の畑を耕す作業を手伝いました．先生のご自

週末には，土井先生や白石先生のお宅に招いてい宅の裏庭はたいへん広く，たくさんの果樹や観賞用

ただくことも多く，たいへんお世話になりました．土

の木々が植えられており，花壇には毎年たくさんの種

井先生は，出張で不在の日を除いて，私たちを毎週

類の花を植えられるとのことでした．この日の作業後のように食事に招待してくださいました．先生は，シには，先生から，庭にある獣道を教えていただきまし第 65 卷

第5号

平成19年度

海外短期留学報告書（片山・他）

711

た．人通りがあるかのように地面が凹んでいるのですとができ感謝しています．土井先生が一度，「自分のが，芝が踏まれている場所にキツネや狸，アライグマ

受けた恩恵は他の人にも同様に差し向けるように」となどが現れるのだそうで，挙げられた動物の種類に指導してくださったことがありましたが，これにはたアメリカらしさを感じることができました．サンクス

いへん感銘を受けました．今後は，そうできるよう努

ギビングデーの祝日には，土井先生のお宅でロースト

力したいと思っています．また，多くのことを学んだ

ターキーをご馳走になりました．アメリカでは，このこの 3 カ月の経験が，今後の大きなターニングポイン

日家族や親しい友人とご馳走を囲むそうで，お昼はトになったことは確かです．帰国後もこの貴重な経験

アメリカンフットボールの試合を見ながらのんびり過を職場や学会に還元し，また研究活動に役立てたいごすという習慣があるそうです．

と思います．

白石 先 生には，郊 外にある日本 食を売っている
マーケットへ連れて行ってもらったりしました．9 月

謝

辞には白石先生のお宅近くの川で魚釣りをし，1 時間ほ研究の基本的な部分から優しくご指導いただき，

ど楽しい時間を過ごすことができました．10月には，生活面でもたいへんお世話になりましたシカゴ大学

泊りがけで片山さんと二人お世話になりました．すきカートロスマン放射線像研究所所長の土井邦雄先生

焼きを囲んでご家族と楽しい時間を過ごすことができに深く感謝いたします．同じく，研究でも生活面でもましたし，翌日にはゴルフの練習場へ行き，スイング

お世話になりました白石順二先生，研究面で優しくの指導をしていただきました．ゴルフは初めて経験しサポートしてくださいました熊澤誠志先生，私と同室ましたが，先生の指導のおかげでなんとかボールをでいろいろご指導いただいたQiang Li先生，臨床的な飛ばせるようになりました．できるようになるとたいアドバイスをいただいたFeng Li先生，優しくアドバ

へん楽しいもので，帰国後にゴルフを始めてみようとイスいただいたJiahui Wang先生，困ったときにいつも考えました．

も頼りになる村松千左子さん，また私の短期留学を快諾していただきました鹿児島大学病院臨床技術部

10．最後に今回のシカゴ大学短期留学は，多くの方々のご支冨吉

司部長，福島昇副部長

放射線部の皆様，

このような貴重な体験をさせていただきました日本放援により実現することができました．土井先生をはじ

射線技術学会

藤田透前学会長，小寺吉衞学会

め研究室の先生方には，留学期間中，研究面から生長，学術交流委員会前委員長

活面まですべてにおいて温かくサポートしていただ

淳次先生，橋田昌弘委員長，そして会員の皆様に深き，そのおかげで，何の心配もなく研究に専念するこく感謝いたします．

桂川茂彦先生，杜下

参考文献
7）Giger ML, Doi K, MacMahon H. Computerized detection oflung nodules in digital chest radiographs. SPIE Medical Imaging
1987; 767: 384-386.
8）Giger ML, Doi K, Katsuragawa S, et al. Digital processingo f m e d i ca l i m a ges f o r co m p u t e r -a i d e d d ia g n osis.
SPIE Medical Imaging 1989; 1082: 25-33.
2009 年 5 月

9）桂川茂彦．医用画像情報学．東京：南山堂，2002．
10）土井邦雄．コンピュータ支援診断（CAD），基礎概念，現状，および将来の可能性．日独医報 2003；48（1）：8-20．
11）土 井 邦 雄．乳 癌 検 診 に お け るコンピ ュータ 支 援 診 断（CAD）− 現 状 と 将 来 の 可 能 性 −．日 乳 癌 検 診 会 誌
2007；16（2）：149-163．