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On integration of structure and physical properties into three-dimensional medical images

Research Project

Project/Area Number 21680044
Research Category

Grant-in-Aid for Young Scientists (A)

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Medical systems
Research InstitutionKyoto University (2011)
Nara Institute of Science and Technology (2009-2010)

Principal Investigator

NAKAO Megumi  京都大学, 情報学研究科, 准教授 (10362526)

Project Period (FY) 2009 – 2011
Project Status Completed (Fiscal Year 2011)
Budget Amount *help
¥12,090,000 (Direct Cost: ¥9,300,000、Indirect Cost: ¥2,790,000)
Fiscal Year 2011: ¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,000,000、Indirect Cost: ¥600,000)
Fiscal Year 2010: ¥3,510,000 (Direct Cost: ¥2,700,000、Indirect Cost: ¥810,000)
Fiscal Year 2009: ¥5,980,000 (Direct Cost: ¥4,600,000、Indirect Cost: ¥1,380,000)
Keywords医用グラフィクス / 弾性変形 / 医用画像処理 / 手術支援 / 医用システム / 人体・臓器モデリング / 手術シミュレーション / 外科手術支援 / 手術計画支援
Research Abstract

This research proposes a novel concept of modeling-free preoperative simulation and develops a set of methods on integration of structure and physical properties into three-dimensional medical images. We described a format for storing structure and physical properties and produced deformation/rendering methods to visualize surgical process. The developed modeling-free preoperative planning system was introduced to cooperated university hospital. The performance and usability were validated through several tests using several patient CT data.

Report

(4 results)
  • 2011 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2010 Annual Research Report
  • 2009 Annual Research Report
  • Research Products

    (92 results)

All 2012 2011 2010 2009 Other

All Journal Article (14 results) (of which Peer Reviewed: 7 results) Presentation (69 results) Remarks (4 results) Patent(Industrial Property Rights) (5 results) (of which Overseas: 3 results)

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      IEEE Trans. on Information Technology in Biomedicine

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    • NAID

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      Volume: 16 Issue: 1 Pages: 70-79

    • DOI

      10.1109/titb.2011.2169418

    • NAID

      120003988214

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    • Organizer
      第10回日本VR医学会学術大会
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      2011 Final Research Report
  • [Presentation] Volume Proxy Mesh and New Mesh Quality Evaluation Method in Modeling Objects with Background Elements2010

    • Author(s)
      K. W. C. Hung, M. Nakao, K. Yoshimura and K. Minato
    • Organizer
      International Conference on Geometry and Graphics
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  • [Presentation] 椎骨と神経の同時可視化のためのCT-MRI非剛体位置合わせ2010

    • Author(s)
      坂部祥貴, 中尾恵, 木岡雅彦, 吉田宗人, 湊小太郎
    • Organizer
      医用画像工学会大会
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      2011 Final Research Report
  • [Presentation] 心エコー画像を用いた先天性心疾患の心血管形状モデリング2010

    • Author(s)
      前田一真, 原口亮, 中尾恵, 黒嵜健一, 中沢一雄, 湊小太郎
    • Organizer
      医用画像工学会大会
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      2011 Final Research Report
  • [Presentation] 脈管の太さを指標としたボリューム可視化法の提案2010

    • Author(s)
      衛藤聖, 中尾恵, 杉浦忠男, 湊小太郎
    • Organizer
      第49生体医工学会大会
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      2011 Final Research Report
  • [Presentation] 内視鏡下脊椎後方手術における切削計画支援のためのリアルタイム応力解析2010

    • Author(s)
      畑丈智, 中尾恵, 木岡雅彦, 吉田宗人, 今中良一, 湊小太郎
    • Organizer
      第49生体医工学会大会
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  • [Presentation] Adaptive Proxy Geometry for Direct Volume Manipulation2010

    • Author(s)
      M. Nakao, K. W. C. Hung, S. Yano, K. Yoshimura and K. Minato
    • Organizer
      IEEE Pacific Visualization
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  • [Presentation] Direct Meshing with Topological Structures from Multi-material Volume Data2010

    • Author(s)
      Y. Fujiyoshi, M. Nakao, T. Iwasaki and K. Minato
    • Organizer
      IEEE Pacific Visualization(Poster)
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  • [Presentation] 内視鏡下脊椎後方手術計画支援のためのボリューム切削システムの開発2010

    • Author(s)
      井上喜仁, 中尾恵, 今西勁峰, 木岡雅彦, 森正人, 吉田宗人, 高橋隆, 湊小太郎
    • Organizer
      電子情報通信学会技術報告(MI)
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  • [Presentation] 局所座標系に基づくひねり・回転に対応した有限要素変形モデル2009

    • Author(s)
      道畑暁
    • Organizer
      第14回日本バーチャルリアリティ学会大会
    • Place of Presentation
      早稲田大学
    • Year and Date
      2009-09-09
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  • [Presentation] 多値ボリュームラベルからの位相構造を反映した四面体メッシュの構築2009

    • Author(s)
      藤吉泰晴
    • Organizer
      第14回日本バーチャルリアリティ学会大会
    • Place of Presentation
      早稲田大学
    • Year and Date
      2009-09-09
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  • [Presentation] Direct Volume Sampling Approach to Practical Patient-Specific Surgical Simulation2009

    • Author(s)
      K.W.C.Hung
    • Organizer
      第9回日本VR医学会学術大会
    • Place of Presentation
      国立がんセンター
    • Year and Date
      2009-08-31
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  • [Presentation] 肺の亜区域構造を反映したメッシュモデルの構築2009

    • Author(s)
      藤吉泰晴
    • Organizer
      第28回日本医用画像工学会大会
    • Place of Presentation
      中京大学
    • Year and Date
      2009-08-04
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  • [Presentation] Automated Volume Sampling Optimization for Direct Volume Deformation in Patient-Specific Surgical Simulation2009

    • Author(s)
      K.W.C.Hung
    • Organizer
      IEEE International Symposium on Biomedical Imaging
    • Place of Presentation
      Boston
    • Year and Date
      2009-06-28
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  • [Presentation] 局所座標系に基づくひねりや回転に対応した弾性変形モデル2009

    • Author(s)
      道畑暁
    • Organizer
      情報処理学会VC/GCAD合同研究会
    • Place of Presentation
      旭川
    • Year and Date
      2009-06-25
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  • [Presentation] Volume Deformation of Organs with Surrounding Tissues in Tailor-made Surgical Simulations2009

    • Author(s)
      H.K.W.Cecilia
    • Organizer
      第48回生体医工学大会
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2009-04-23
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  • [Presentation] 脊椎内視鏡手術における安全性を向上させるための内視鏡のレンズ特性を反映したボリュームレンダリング2009

    • Author(s)
      森正人, 木岡雅彦, 今西勁峰, 中尾恵, 吉田宗人, 湊小太郎, 高橋隆
    • Organizer
      医療の質・安全学会第4回学術大会
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  • [Presentation] 局所座標系に基づくひねり・回転に対応した有限要素変形モデル2009

    • Author(s)
      道畑暁, 中尾恵, 湊小太郎
    • Organizer
      第14回日本バーチャルリアリティ学会大会
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  • [Presentation] 多値ボリュームラベルからの位相構造を反映した四面体メッシュの構築2009

    • Author(s)
      藤吉泰晴, 中尾恵, 岩崎拓也, 湊小太郎
    • Organizer
      第14回日本バーチャルリアリティ学会大会
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  • [Presentation] Direct Volume Sampling Approach to Practical Patient-Specific Surgical Simulation2009

    • Author(s)
      K. W. C. Hung, M. Nakao and K. Minato
    • Organizer
      第9回日本VR医学会学術大会
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  • [Presentation] 腰部脊柱管狭窄症に対する脊椎内視鏡手術ナビゲーションシステム2009

    • Author(s)
      木岡雅彦, 吉田宗人, 井上喜仁, 中尾恵, 湊小太郎, 今西勁峰, 今中良一, 森正人, 高橋隆
    • Organizer
      第9回日本VR医学会学術大会
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  • [Presentation] 内視鏡のレンズ特性を反映したボリュームレンダリング2009

    • Author(s)
      森正人, 高橋隆, 井上喜仁, 中尾恵, 湊小太郎, 今西勁峰, 今中良一, 木岡雅彦, 吉田宗人
    • Organizer
      第9回日本VR医学会学術大会
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  • [Presentation] 肺の亜区域構造を反映したメッシュモデルの構築2009

    • Author(s)
      藤吉泰晴, 中尾恵, 岩崎拓也, 湊小太郎
    • Organizer
      第28回日本医用画像工学会大会
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  • [Presentation] 内視鏡下脊椎後方手術計画支援のためのボリューム切削方法2009

    • Author(s)
      井上喜仁, 中尾恵, 今西勁峰, 木岡雅彦, 森正人, 吉田宗人, 高橋隆, 湊小太郎
    • Organizer
      第28回日本医用画像工学会大会
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  • [Presentation] 局所座標系に基づくひねりや回転に対応した弾性変形モデル2009

    • Author(s)
      道畑暁, 中尾恵, 湊小太郎
    • Organizer
      情報処理学会VC/GCAD合同研究会
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  • [Presentation] Automated Volume Sampling Optimization for Direct Volume Deformation in Patient-Specific Surgical Simulation2009

    • Author(s)
      K. W. C. Hung, M. Nakao and K. Minato
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      IEEE International Symposium on Biomedical Imaging
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  • [Presentation] Volume Deformation of Organs with Surrounding Tissues in Tailor-made Surgical Simulations2009

    • Author(s)
      H. K. W. Cecilia, M. Nakao and K. Minato
    • Organizer
      第48回生体医工学大会
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      2011 Final Research Report
  • [Remarks] ホームページ

    • URL

      http://www.bme.sys.i.kyoto-u.ac.jp/~meg/

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  • [Remarks]

    • URL

      http://bme.sys.i.kyoto-u.ac.jp/~meg/

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  • [Remarks] 研究内容紹介ページ

    • URL

      http://kotaro.naist.jp/~meg/

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  • [Remarks] 研究者紹介ページ

    • URL

      http://kotaro.naist.jp/~meg/

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  • [Patent(Industrial Property Rights)] 画像処理装置、画像処理方法、およびプログラム2011

    • Inventor(s)
      中尾恵, 湊小太郎
    • Industrial Property Rights Holder
      奈良先端科学技術大学院大
    • Industrial Property Number
      2011-182615
    • Filing Date
      2011-08-24
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  • [Patent(Industrial Property Rights)] 画像処理装置、画像処理方法、およびプログラム2010

    • Inventor(s)
      中尾恵,湊小太郎
    • Industrial Property Rights Holder
      奈良先端科学技術大学院大学
    • Filing Date
      2010-08-24
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  • [Patent(Industrial Property Rights)] 情報処理装置等2010

    • Inventor(s)
      中尾恵,湊小太郎
    • Industrial Property Rights Holder
      奈良先端科学技術大学院大学
    • Filing Date
      2010-03-23
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    • Overseas
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 手術シミュレーション装置2009

    • Inventor(s)
      中尾恵,湊小太郎
    • Industrial Property Rights Holder
      奈良先端科学技術大学院大学
    • Filing Date
      2009-08-17
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  • [Patent(Industrial Property Rights)] 手術シミュレーション装置2009

    • Inventor(s)
      中尾恵
    • Industrial Property Rights Holder
      奈良先端大
    • Filing Date
      2009-08-17
    • Related Report
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Published: 2009-04-01   Modified: 2016-04-21  

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