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三次元実像を用いた計算解剖学モデルの再構築及び診断・治療支援システムの開発

Publicly Offered Research

Project AreaComputational anatomy for computer-aided diagnosis and therapy :Frontiers of medical image sciences
Project/Area Number 22103505
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Science and Engineering
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

廖 洪恩  東京大学, 大学院・工学系研究科, 准教授 (40396784)

Project Period (FY) 2010 – 2011
Project Status Completed (Fiscal Year 2011)
Budget Amount *help
¥13,000,000 (Direct Cost: ¥10,000,000、Indirect Cost: ¥3,000,000)
Fiscal Year 2011: ¥6,500,000 (Direct Cost: ¥5,000,000、Indirect Cost: ¥1,500,000)
Fiscal Year 2010: ¥6,500,000 (Direct Cost: ¥5,000,000、Indirect Cost: ¥1,500,000)
Keywords計算解剖学 / 三次元画像 / 診断・治療支援 / モデル / 高速計算
Research Abstract

研究開発1年目で開発された基礎技術に臓器変形への対応、インタラクションを組み合わせ、同時に技術融合、システム統合と評価・臨床応用の研究開発を始めた。
1)術中情報による「計算解剖モデル」の変形および画像支援ナビゲーションの開発
手術対象・回避対象・体内の全体構造・部分構造の詳細な把握ための位置指標、術中における体内の変化・術中計算解剖モデル情報提示、臓器変形や手術器具の術中リアルタイム表示及び術者の視野変化に対応する三次元モデル表示等の改良を行った。また、計算解剖モデルと術中デバイスの提示を融合し、インタラクティブな三次元画像として患者に重ね合わせて表示する次世代高精度低侵襲手術用ナビゲーションシステムを開発した。見えない内部構造である臓器変形のリアルタイム三次元実像表示、及び臓器に挿入され見えない手術器具の三次元実像表示、を実際の患者に合成表示し、術者はあたかも透視能力を得たかのような感覚の中で低侵襲治療手術を遂行できる理想的な手術空間の構築を行った。
2)三次元計算解剖モデルを用いた手術治療支援システムの開発
最大限に捉えて治療効果を上げることを目的として、三次元画像ナビゲーションシステムを用いた手術治療支援システムの開発を行った。これは外科医の手術作業を支援する手術デバイスを画像誘導手術と融合させ、時々刻々と変換する患部や患部周辺の状況の把握に、「計算解剖モデル」を導入し「医用画像完全理解」を目指した高度画像処理で把握させることで、治療デバイスの知能化における多次元実時空間情報の三次元計算解剖モデル化に適した表示システムを構築した。

Report

(2 results)
  • 2011 Annual Research Report
  • 2010 Annual Research Report
  • Research Products

    (15 results)

All 2012 2011 2010

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results) Presentation (11 results)

  • [Journal Article] Adaptive Rendering Method for Low Resolution Auto-stereoscopic 3-D Medical Images2012

    • Author(s)
      T.Teraguchi, K.Kuwana, K.Masamune, T.Dohi, S.Nakajima, H.Liao
    • Journal Title

      Proceedings in Information and Communications Technology, PICT

      Volume: 3 Pages: 144-154

    • Related Report
      2011 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] An Autostereoscopic Display with Long Visualization Depth by use of Computer Graphics based Integral Videography2011

    • Author(s)
      Hongen Liao, Takeyoshi Dohi, Keisuke Nomura
    • Journal Title

      IEEE Transactions on Visualization and Computer Graphics

      Volume: 17(11) Issue: 11 Pages: 754-766

    • DOI

      10.1109/tvcg.2010.267

    • Related Report
      2011 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 三次元画像技術を活用した低侵襲高精度診断治療用手術支援システム2011

    • Author(s)
      廖洪恩, 山下紘正, 他
    • Journal Title

      生体医工学

      Volume: 49(5) Pages: 641-646

    • Related Report
      2011 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 三次元画像技術を活用した低侵襲高精度診断治療用手術支援システム2011

    • Author(s)
      廖洪恩, 山下紘正, 正宗賢, 佐久間一郎, 土肥健純
    • Journal Title

      生体医工学

      Volume: 49(印刷中(掲載確定))

    • Related Report
      2010 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Reconstruction of Computational Anatomy Model using 3D Autostere oscopic Image for Computer-aided Diagnostic and Therapeutic System : Progress Overview FY20112012

    • Author(s)
      Hongen Liao
    • Organizer
      The 3th International Symposium on the Project Computational Anatomy
    • Place of Presentation
      Fukuoka, Japan
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] An Image-Restoration Method for Extracting Features From Three-Dimensional Auto-Stereoscopic Integral Photography Images2011

    • Author(s)
      Huy Hoang Tran, Kenta Kuwana, Hongen Liao, et al
    • Organizer
      ACM SIGGRAPH 2011, Research poster
    • Place of Presentation
      Vancouver, Canada
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  • [Presentation] Augmented reality system for oral surgery using 3D auto stereoscopic visualization2011

    • Author(s)
      Huy Hoang Tran, Hideyuki Suenaga, Kenta Kuwana, Ken Masamune, Takeyoshi Dohi, Susumu Nakajima, Hongen Liao
    • Organizer
      14^<th> International Conference on Medical Image Computing and Computer-Assisted Intervention-MICCAI 2011
    • Place of Presentation
      Toronto, Canada
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  • [Presentation] Rendering Method for Low Resolution Auto-stereoscopic 3-D Medical Imaging2011

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      Takehito Teraguchi, Kenta Kuwana, Ken Masamune, Takeyoshi Dohi, Susumu Nakajima, Hongen Liao
    • Organizer
      The 7th Asian International Conference on Computer Aided Surgery
    • Place of Presentation
      Bangkok, Thailand
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  • [Presentation] 非写実的レンダリングのIntegral Videographyへの応用2011

    • Author(s)
      寺口剛仁, 桑名健太, 正宗賢, 土肥健純, 中島勧, 廖洪恩
    • Organizer
      3次元画像コンファレンス2011
    • Place of Presentation
      京都
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  • [Presentation] 視点補間による医用立体画像のリアルタイム作成に関する研究2011

    • Author(s)
      岩切謙悟, 桑名健太, 正宗賢, 土肥健純, 廖洪恩
    • Organizer
      生活生命支援医療福祉工学系学会連合大会2011
    • Place of Presentation
      東京
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  • [Presentation] 三次元画像技術を活用した低侵襲高精度診断・治療システム2011

    • Author(s)
      廖洪恩, チャン・フィー・ホワン, 寺口剛仁, 山下紘正, 正宗賢, 佐久間一郎, 土肥健純
    • Organizer
      第50回日本ME学会大会,日本生体工学会誌生体医工学, Vol.49, Suppl.1,p.136
    • Place of Presentation
      東京
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  • [Presentation] Reconstruction of Computational Anatomy Model Using 3D Antostereoscopic Image for Computer-aided Diagnostic and Therapeutic System : Progress Overview FY20102011

    • Author(s)
      Hongen Liao
    • Organizer
      The Second International Symposium on the Project Computational Anatomy
    • Place of Presentation
      Nagoya University, Nagoya, Japan
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  • [Presentation] Fast and High-quality Autostereoscopic Imaging Technique for Computational Anatomy Modeling2011

    • Author(s)
      Hongen Liao, Huy Hoang Tran, Takehito Teraguchi, et al.
    • Organizer
      The Second International Symposium on the Project Computational Anatomy
    • Place of Presentation
      Nagoya University, Nagoya, Japan
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      2010 Annual Research Report
  • [Presentation] Three-dimensional augmented reality system for oral surgery2010

    • Author(s)
      H.H.Tran, H.Suenaga, H.Liao, H.Yamashita, K.Masamune, T.Dohi
    • Organizer
      The 6th Asian International Conference on Computer Aided Surgery
    • Place of Presentation
      Busan, Korea
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      2010 Annual Research Report
  • [Presentation] 医用Integral Videographyのレンダリング手法の検討2010

    • Author(s)
      寺口剛仁, 山下紘正, 正宗賢, 土肥健純, 廖洪恩
    • Organizer
      第19回日本コンピュータ外科学会大会
    • Place of Presentation
      九州大学医学部、福岡
    • Related Report
      2010 Annual Research Report

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Published: 2010-08-23   Modified: 2018-03-28  

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