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医歯学系 大学院医歯学総合研究科(医) #学位論文
保護的末梢血単核球移植による脳梗塞に対する機能回復促進療法
- 著者名：
- 畠山 公大
- 発行日：
- 2019-03-25
- AI解説：
- 脳血管障害は国内の死亡原因の第3位であり、特に65歳以上の要介護原因として重要な位置を占めています。脳梗塞後遺症の機能回復療法としてはリハビリテーションが主流ですが、新たな治療法の開発が望まれています。骨髄由来の細胞移植療法が脳梗塞後遺症の回復に有効であることが報告されているものの、安全性や倫理的な課題が存在します。この論文では、末梢血単核球（PBMC）を用いた新たな細胞療法の可能性を検討し、OGD刺激を加えたPBMCが脳梗塞治療に有効かどうかを調査しました。
AI解説を見る医歯学系 大学院医歯学総合研究科(医) #学位論文保護的末梢血単核球移植による脳梗塞に対する機能回復促進療法
AI解説
- 背景と目的：
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脳血管障害は国内の死亡原因の第3位であり、特に65歳以上の要介護原因として重要な位置を占めています。脳梗塞後遺症の機能回復療法としてはリハビリテーションが主流ですが、新たな治療法の開発が望まれています。骨髄由来の細胞移植療法が脳梗塞後遺症の回復に有効であることが報告されているものの、安全性や倫理的な課題が存在します。この論文では、末梢血単核球（PBMC）を用いた新たな細胞療法の可能性を検討し、OGD刺激を加えたPBMCが脳梗塞治療に有効かどうかを調査しました。
- 主要な発見：
-
本研究では、OGD刺激を加えたPBMC（OGD-PBMC）が脳梗塞治療において重要な役割を果たすことを示しました。具体的には、OGD-PBMCがVEGFを分泌し、脳内で血管新生と軸索伸展を促進することが確認されました。OGD-PBMCを移植したラットでは、脳内の血管新生と軸索伸展が著しく増加し、その結果、運動・感覚機能が著明に改善しました。
- 方法論：
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本研究は、動物実験倫理委員会の承認を得て実施されました。ラットの末梢血からPBMCを採取し、OGD刺激を加えた後、脳梗塞モデルラットに移植しました。免疫染色やウェスタンブロッティングを用いてVEGFの分泌を確認し、脳内の血管新生と軸索伸展を評価しました。さらに、コーナーテストを用いてラットの運動・感覚機能の回復を評価しました。
- 結論と意義：
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18時間のOGD刺激により、PBMCがVEGFを分泌し、保護的な極性に変化することを示しました。OGD-PBMCの移植は、脳梗塞後の血管新生と軸索伸展を促進し、運動・感覚機能の回復に寄与することが確認されました。PBMCは比較的簡便に採取できる細胞であり、この方法は臨床応用の可能性を持つと考えられます。
- 今後の展望：
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今後の研究では、OGD刺激によるPBMCの保護的極性への変化の機序をさらに解明する必要があります。また、VEGF以外の組織保護因子の役割についても検討が必要です。臨床応用に向けて、より多くの実験と検証が求められます。さらに、この技術を実際の医療現場で使用するための安全性や有効性の評価も重要です。
- 背景と目的：
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脳血管障害 ( 脳の血管が詰まる、または破れることで起こる病気の総称です。脳梗塞や脳出血が含まれます。) 脳梗塞 ( 脳の血管が詰まって血流が止まることで、脳の一部がダメージを受ける状態です。) 末梢血単核球（PBMC） ( 血液中に存在する特定の白血球の一種で、免疫反応に関与します。)
- 主要な発見：
-
この研究では、
OGD（低酸素低糖） ( 酸素とブドウ糖が少ない状態を作り出す方法です。) 脳梗塞 ( 脳の血管が詰まって血流が止まることで、脳の一部がダメージを受ける状態です。) VEGF（血管内皮増殖因子） ( 新しい血管を作るのを助ける物質です。)
- 方法論：
-
この研究は動物実験倫理委員会の承認を得て実施されました。ラットの血液からPBMCを取り出してOGD刺激を加え、その後、
脳梗塞 ( 脳の血管が詰まって血流が止まることで、脳の一部がダメージを受ける状態です。) 免疫染色 ( 標的の細胞やタンパク質を特定し、可視化するための技術です。) ウェスタンブロッティング ( タンパク質を検出するための実験技術です。) 血管新生 ( 新しい血管が形成されるプロセスです。)
- 結論と意義：
-
OGD刺激を18時間与えることで、PBMCがVEGFを分泌し、保護的な状態に変化することがわかりました。OGD-PBMCの移植は、
脳梗塞 ( 脳の血管が詰まって血流が止まることで、脳の一部がダメージを受ける状態です。) 血管新生 ( 新しい血管が形成されるプロセスです。)
- 今後の展望：
-
今後の研究では、OGD刺激によるPBMCの変化の仕組みをさらに解明することが求められます。また、VEGF以外の組織保護因子の役割についても検討が必要です。臨床応用に向けて、より多くの実験と検証が必要であり、安全性や有効性の評価も重要です。
- 何のために？：
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脳 血管 障害 は、日本で3番目に多い死因 です。特 に65歳 以上 の人には介護 が必要 になることが多いです。脳 梗塞 （のうこうそく）後にリハビリが大切ですが、新しい治療 が必要 です。この研究では特別 な細胞 を使った新しい治療 法 を調べました。
- 何が分かったの？：
-
この研究で、
特別 な刺激 を与 えた細胞 が脳 梗塞 の治療 に役立つとわかりました。その細胞 が特定 の物質 を分泌 して、血管 や神経 の成長 を助けました。そのため、ラットの動きや感じる力が良 くなりました。
- どうやったの？：
-
この研究は、動物
実験 倫理 委員会の承認 を得 て行いました。ラットから血液 を取り出し、特別 な刺激 を与 えました。その後、脳 梗塞 のラットにその細胞 を移植 しました。分泌 された物質 を確認 するために特別 な方法 を使いました。また、ラットの運動や感覚 の回復 をテストしました。
- 研究のまとめ：
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特別 な刺激 を18時間与 えると、細胞 が保護 的 な状態 に変 わることがわかりました。その細胞 を移植 すると、血管 と神経 の成長 が促進 され、ラットの運動や感覚 が良 くなりました。この方法 は将来 の医療 に役立つ可能性 があります。
- これからどうする？：
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将来 の研究では、細胞 がどう変 わるのかをもっと調べる必要 があります。また、他の物質 の役割 についても検討 が必要 です。臨床 で使うためには、さらに多くの実験 と検証 が必要 です。安全性 や有効性 の評価 も重要 です。
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自然科学系 農学部 #紀要論文
X 線CT の空間統計処理に基づく損傷コンクリートの特性評価
- 著者名：
- 山岸 俊太朗, 鈴木 哲也, 森井 俊広
- 発行日：
- 2014-09
- 掲載誌名：
- 新潟大学農学部研究報告
- AI解説：
- 農業水利施設のコンクリート構造は、特に薄い部材と広い表面積を持つ農業用水路において、ひび割れや損傷が発展しやすい。既存の研究では、コンクリートの内部損傷を可視化・定量評価するためのX線技術の適用が進められている。本論文では、農業用水路から採取したコンクリート・コアを対象に、X線CT計測とAcoustic Emission（AE）法を組み合わせて、CT値の分布特性と力学的特性の関係を考察することを目的としている。
AI解説を見る自然科学系 農学部 #紀要論文X 線CT の空間統計処理に基づく損傷コンクリートの特性評価
AI解説
- 背景と目的：
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農業水利施設のコンクリート構造は、特に薄い部材と広い表面積を持つ農業用水路において、ひび割れや損傷が発展しやすい。既存の研究では、コンクリートの内部損傷を可視化・定量評価するためのX線技術の適用が進められている。本論文では、農業用水路から採取したコンクリート・コアを対象に、X線CT計測とAcoustic Emission（AE）法を組み合わせて、CT値の分布特性と力学的特性の関係を考察することを目的としている。
- 主要な発見：
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コンクリート・コアの力学特性に関する結果では、ひび割れ損傷が顕在化したサンプル（TypeA、TypeB）は、損傷がないサンプル（TypeC）に比べて圧縮強度が著しく低下していることが分かった。また、CT値の分布特性に基づき、ひび割れ損傷が顕著なサンプルは他のサンプルと比較してCT値のばらつきが大きいことが確認された。さらに、損傷度評価指標（λおよびβ）とCT値との関係において、損傷度の増加とともにCT値が低下する傾向が見られた。
- 方法論：
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本研究では、農業水利施設から採取されたコンクリート・コア30本を対象に、X線CT計測と圧縮強度試験を実施。圧縮強度試験にはAE計測を導入し、微小ひび割れの発生過程を捉えた。CT値はX線CT法により抽出し、CT値の分布特性を推計統計量から評価した。供試体はひび割れ損傷の進行状況に応じてTypeA、TypeB、TypeCの3種類に分類し、各タイプの力学特性とCT値の関係を比較した。
- 結論と意義：
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本研究により、ひび割れ損傷が顕在化したコンクリート・コアでは圧縮強度が顕著に低下することが確認された。また、X線CT計測により得られたCT値の分布特性から、損傷度の増加に伴ってCT値が低下することが明らかになった。これらの結果は、コンクリートの損傷評価において、非破壊試験としてのX線CT法と圧縮強度試験の組み合わせが有効であることを示している。
- 今後の展望：
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本研究の結果を基に、X線CT計測とAE技術を用いたコンクリート損傷の評価手法をさらに発展させることが期待される。特に、実際の農業水利施設における現場適用性を検討し、より精度の高い損傷評価システムの開発が望まれる。また、異なる環境条件下でのコンクリート損傷の挙動や、他の非破壊試験技術との組み合わせによる総合的評価手法の確立も今後の課題とされる。
- 背景と目的：
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農業用の水路に使われるコンクリートは、特に薄くて広い部分が多いので、ひび割れや損傷が起こりやすいです。これを調べるために、X線を使ってコンクリートの内部をチェックする技術が発展しています。この研究では、農業用水路から取ったコンクリートのサンプルを、
X線CT ( X線を使って物体の内部を詳しく見ることができる技術。CT値は、X線がどれだけ通ったかを数値化したものです。) 音響エミッション（AE） ( 物体が壊れる時に出る音波を検出して、ひび割れなどの内部損傷を調べる方法です。)
- 主要な発見：
-
コンクリートの強さを調べた結果、ひび割れがあるサンプル（TypeA、TypeB）は、ひび割れがないサンプル（TypeC）よりも圧縮の強さがかなり低いことがわかりました。また、
X線CT ( X線を使って物体の内部を詳しく見ることができる技術。CT値は、X線がどれだけ通ったかを数値化したものです。)
- 方法論：
-
この研究では、農業用の水路から取った30本のコンクリートサンプルを使いました。それらを
X線CT ( X線を使って物体の内部を詳しく見ることができる技術。CT値は、X線がどれだけ通ったかを数値化したものです。) 圧縮強度 ( 物体が押される力にどれだけ耐えられるかを示す強さの指標です。)
- 結論と意義：
-
この研究により、ひび割れがあるコンクリートは
圧縮強度 ( 物体が押される力にどれだけ耐えられるかを示す強さの指標です。) X線CT ( X線を使って物体の内部を詳しく見ることができる技術。CT値は、X線がどれだけ通ったかを数値化したものです。)
- 今後の展望：
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この研究の結果をもとに、
X線CT ( X線を使って物体の内部を詳しく見ることができる技術。CT値は、X線がどれだけ通ったかを数値化したものです。)
- 何のために？：
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農業に使う水路のコンクリートは、
薄 くて広いので、ひび割 れが起こりやすいです。これを調べるために、X線で内部をチェックする技術 があります。この研究では、水路のコンクリートをX線CT ( X線を使ってコンクリートの内部を詳 しく見る技術 です。) 音の 技術 ( 音を使って、ひび割 れなどを調べる技術 です。) 状態 と強さを確認 しました。
- 何が分かったの？：
-
ひび
割 れがあるコンクリートは、ないコンクリートよりも強さが弱いです。X線CT ( X線を使ってコンクリートの内部を詳 しく見る技術 です。) 結果 では、ひび割 れが多いと数値 がバラバラでした。損傷 ( コンクリートが壊 れたり、ひび割 れたりしている状態 です。) 数値 が低 くなることもわかりました。
- どうやったの？：
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農業用水路から30本のコンクリートを取りました。それを
X線CT ( X線を使ってコンクリートの内部を詳 しく見る技術 です。) 圧縮 強度試験 ( コンクリートの強さを調べる試験 です。) 音の 技術 ( 音を使って、ひび割 れなどを調べる技術 です。) 割 れの様子も見ました。コンクリートは、ひび割 れの状況 によって3種類 に分けました。それぞれの強さと数値 を比 べました。
- 研究のまとめ：
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ひび
割 れがあるコンクリートは、強さが弱いことがわかりました。X線CT ( X線を使ってコンクリートの内部を詳 しく見る技術 です。) 数値 から、損傷 ( コンクリートが壊 れたり、ひび割 れたりしている状態 です。) 数値 が低 くなることも確認 しました。この結果 は、コンクリートの損傷 を調べるために、X線CTと強さを調べる試験 が有効 であることを示 しています。
- これからどうする？：
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この研究の
結果 をもとに、X線CT ( X線を使ってコンクリートの内部を詳 しく見る技術 です。) 音の 技術 ( 音を使って、ひび割 れなどを調べる技術 です。) 詳 しくコンクリートの損傷 ( コンクリートが壊 れたり、ひび割 れたりしている状態 です。) 方法 が期待されています。特 に、農業用水路での利用 が期待されます。さらに、他の技術 と組み合わせて、もっと精度 の高い評価 システムの開発が望 まれます。
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医学部保健学科 医歯学系 #学術雑誌論文
適応型部分移動平均フィルタによる頭部単純CT画像における急性期脳梗塞の抽出能の改善
- 著者名：
- 高橋 規之, 李 鎔範, 蔡 篤儀, 石井 清, 神尾 總一郎
- 発行日：
- 2005-11
- 掲載誌名：
- 日本放射線技術学会雑誌
- AI解説：
- CTスキャンは急性期脳梗塞の重要な画像診断技術の一つです。MRIが診断に優れているとされる一方で、CTは24時間体制で容易に使用できるため、多くの医療施設で利用されています。急性期脳梗塞の一つである中大脳動脈塞栓症では、早期に初期虚血変化を正確に検出することが重要です。従来のCT画像では灰白質と白質の境界の不明瞭化を検出するのが難しく、医師の経験と熟練が必要でした。本研究の目的は、CT画像における急性期脳梗塞の初期虚血変化の描出能を向上させるための新しい画像処理手法を提案することです。
AI解説を見る医学部保健学科 医歯学系 #学術雑誌論文適応型部分移動平均フィルタによる頭部単純CT画像における急性期脳梗塞の抽出能の改善
AI解説
- 背景と目的：
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CTスキャンは急性期脳梗塞の重要な画像診断技術の一つです。MRIが診断に優れているとされる一方で、CTは24時間体制で容易に使用できるため、多くの医療施設で利用されています。急性期脳梗塞の一つである中大脳動脈塞栓症では、早期に初期虚血変化を正確に検出することが重要です。従来のCT画像では灰白質と白質の境界の不明瞭化を検出するのが難しく、医師の経験と熟練が必要でした。本研究の目的は、CT画像における急性期脳梗塞の初期虚血変化の描出能を向上させるための新しい画像処理手法を提案することです。
- 主要な発見：
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提案した適応型部分移動平均フィルタ（APSF）は、CT画像上で灰白質と白質の境界を明瞭にすることで、初期虚血変化の検出を容易にしました。本手法により、レンズ核や皮髄境界の不明瞭化が強調され、急性期脳梗塞の初期虚血変化を視覚的に認識しやすくなりました。特に、CT値の低下による灰白質-白質の境界の不明瞭化を強調することで、急性期の診断精度が向上しました。
- 方法論：
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APSFの処理手順には、原画像に移動平均フィルタを適用し、注目画素を中心とした関心領域を設定、しきい値Tによって画素値をラベル化、フィルタサイズを適応的に決定する等があります。シミュレーション実験では、しきい値Tを変化させながらノイズ低減とエッジ保存の効果を評価しました。その後、実際の臨床画像にAPSFを適用し、シミュレーションで得られた基準値の有効性を確認しました。
- 結論と意義：
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APSFは、CT画像上の量子ノイズを効果的に低減しつつ、灰白質と白質の境界を明瞭にすることで、急性期脳梗塞の初期虚血変化の描出能を向上させました。特に、経験の浅い医師や研修医が救急対応を行う際に有用であり、急性期脳梗塞の検出率向上に寄与することが期待されます。また、ノイズ低減のために画像処理を行うことで、被ばく線量の増加を防ぐことができ、患者の安全性も確保されます。
- 今後の展望：
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今後は、より多くの急性期脳梗塞症例を用いてAPSFの臨床的有効性をさらに検証する予定です。特に、個人差や施設間の撮像条件の違いによる影響を考慮し、汎用性の高いしきい値Tの設定方法を確立することが課題です。また、異なる観察条件に対応できるような改良も検討されています。さらに、他のノイズ低減フィルタとの比較研究を進め、最適な画像処理手法の確立を目指します。
- 背景と目的：
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CTスキャン ( コンピュータ断層撮影とも呼ばれ、X線を使って体の内部を撮影する方法です。) 急性期脳梗塞 ( 脳の血管が急に詰まることで、脳に酸素や栄養が行き渡らなくなる病気です。早期に発見し治療することが重要です。) MRI ( 磁気共鳴画像法とは、磁場とラジオ波を使って体内の構造を詳しく撮影する技術です。)
- 主要な発見：
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提案された
適応型部分移動平均フィルタ（APSF） ( CT画像のノイズを減らしつつ、重要な部分をはっきりさせるための画像処理方法です。) 急性期脳梗塞 ( 脳の血管が急に詰まることで、脳に酸素や栄養が行き渡らなくなる病気です。早期に発見し治療することが重要です。)
- 方法論：
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APSFの処理手順には、原画像に移動平均フィルタをかけて前処理を行い、注目する画素を中心とした関心領域を設定し、しきい値Tによって画素を分類することがあります。その後、フィルタサイズを適応的に決定し、ノイズを減らしつつエッジを保存する効果を評価しました。最後に、臨床画像にAPSFを適用し、有効性を確認しました。
- 結論と意義：
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APSFは、CT画像のノイズを効果的に減らし、灰白質と白質の境界をはっきりさせることで、
急性期脳梗塞 ( 脳の血管が急に詰まることで、脳に酸素や栄養が行き渡らなくなる病気です。早期に発見し治療することが重要です。)
- 今後の展望：
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今後は、さらに多くの
急性期脳梗塞 ( 脳の血管が急に詰まることで、脳に酸素や栄養が行き渡らなくなる病気です。早期に発見し治療することが重要です。)
- 何のために？：
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CTスキャン ( コンピュータ断層 撮影 のこと。X線を使って体の内部の断面 画像 を撮影 する技術 です。病院でよく使われ、脳 の血管 の病気などを見つけるのに役立ちます。) 脳 の血管 が詰 まる病気を見るために使います。MRI ( 磁気 共鳴 画像 のこと。強い磁力 と電磁波 を使って体の内部を画像 化する技術 です。CTスキャンと同じように体の内部を詳 しく見ることができますが、放射線 を使わないため安全です。) 良 いけど、CTはいつでも使えます。だから、たくさんの病院で使われています。脳 の血管 が詰 まったら、早く見つけることが大切です。でも、普通 のCTでは見つけるのが難 しいです。だから、もっと簡単 に見つける方法 を考えました。
- 何が分かったの？：
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新しい
方法 で、CTの画像 がもっとわかりやすくなりました。灰白 質 ( 脳 や脊髄 の一部分で、神経細胞の集まりです。情報 を処理 する部分として重要 です。) 白質 ( 脳 や脊髄 の一部分で、神経線維の集まりです。情報 を伝達 する役割 を持ちます。) 境目 がはっきり見えるようになりました。これで、病気の初 めの変化 を見つけやすくなりました。特 に、CTの値 が下がることで、境目 がわかりやすくなりました。だから、診断 がもっと正確 になります。
- どうやったの？：
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まず、元の
画像 に特別 なフィルタ ( 画像 処理 で使う手法 の一つ。特定 の情報 を強調したり、不要 な情報 を取 り除 くために使用します。) しきい 値 ( 特定 の条件 を決めるための基準 の値 。画像 処理 では、しきい値 を使って画素 を分類 したりします。) 画素 ( 画像 を構成 する小さな点のこと。たくさんの画素 が集まって画像 を作り出します。) ノイズ ( 画像 や音の中に含 まれる不要 な乱 れのこと。ノイズが多いと、重要 な情報 が見えにくくなります。) 減 らしながらエッジ ( 画像 の中で明るさや色が急激 に変 わる部分。エッジを強調することで、物体の輪郭 や境目 をはっきりさせることができます。) 保 ちます。最後 に、実際 の画像 にこの方法 を使って、効果 を確 かめました。
- 研究のまとめ：
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新しい
方法 で、CT画像 のノイズ ( 画像 や音の中に含 まれる不要 な乱 れのこと。ノイズが多いと、重要 な情報 が見えにくくなります。) 減 りました。灰白 質 ( 脳 や脊髄 の一部分で、神経細胞の集まりです。情報 を処理 する部分として重要 です。) 白質 ( 脳 や脊髄 の一部分で、神経線維の集まりです。情報 を伝達 する役割 を持ちます。) 境目 がはっきりしました。これで、経験 が少ない医師 でも早く病気を見つけやすくなります。ノイズが減 ることで、放射線 ( エネルギーが波や粒子 の形で伝 わる現象 。CTスキャンではX線という放射線 を使いますが、過度 の放射線 は体に害 を及 ぼすことがあります。) 量 も増 えません。だから、患者 さんも安全です。
- これからどうする？：
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これから、もっとたくさんの
脳 の血管 が詰 まった例 を使って、新しい方法 の効果 を確 かめます。人や病院によって違 う条件 にも対応 できるように、しきい 値 ( 特定 の条件 を決めるための基準 の値 。画像 処理 では、しきい値 を使って画素 を分類 したりします。) ノイズ ( 画像 や音の中に含 まれる不要 な乱 れのこと。ノイズが多いと、重要 な情報 が見えにくくなります。) 減 らす方法 とも比 べて、最適 な方法 を見つけます。
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