多重線形代数を基盤とする多次元データ統計解析と計算解剖学への応用
Publicly Offered Research
| Project Area | Computational anatomy for computer-aided diagnosis and therapy :Frontiers of medical image sciences |
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| Project/Area Number |
24103710
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Review Section |
Science and Engineering
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| Research Institution | Ritsumeikan University |
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Principal Investigator |
陳 延偉 立命館大学, 情報理工学部, 教授 (60236841)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2014-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2013)
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| Budget Amount *help |
¥7,280,000 (Direct Cost: ¥5,600,000、Indirect Cost: ¥1,680,000)
Fiscal Year 2013: ¥3,510,000 (Direct Cost: ¥2,700,000、Indirect Cost: ¥810,000)
Fiscal Year 2012: ¥3,770,000 (Direct Cost: ¥2,900,000、Indirect Cost: ¥870,000)
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| Keywords | 多重線形 / 腹部複数臓器 / スパース / Low-rank / 局所解析 / ボリューム / 医用画像 / テンプレートマッチング / パターン認識 |
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| Research Abstract |
医用ボリュームデータをテンソルとしてそのまま取り扱うことができる、多重線形テンソルコーディング法（LTC: Linear Tensor Coding）を開発した。提案法では、まず入力テンソルから先行研究で開発したGND-PCAでランク１テンソル基底（第１基底）を求め、次に残差テンソル（入力テンソルと再構成テンソルとの差）から第2、第3、などの基底を階層的に求めていく。残差テンソルのノルムがある閾値r(近似精度を表すパラメータ)より小さくなるまで高次の基底を求めていく。入力テンソルは、これらのテンソル基底の線形結合で表される。
先行研究のGND-PCAに比べ、LTCは以下のような二つの特徴をもつ。
特徴１：学習サンプル（入力テンソル）から求められた第1基底は、入力群の最も分散の大きい成分（低周波成分）を表しており、第2基底以降は、残差テンソル（入力テンソルと再構成テンソルとの差）から求められているので、入力テンソルの特徴的なパターン（高周波成分）を表しており、特定な意味・効果を表している。基底の係数はそれらの特定効果の尺度として用いることができる．病気の特定や診断支援が期待できる。
特徴2: 基底の数は近似精度を表すパラメータrで自動的に決まる。
また、本研究では、理論開発だけだはなく、肝臓画像データにも適用し、正常か異常かの分類実験において、従来法よりすぐれた結果がえられたので、支援診断に有効であることを示した。その成果は国際学術誌Computational and Mathematical Methods in Medicineに論文を掲載した。
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| Current Status of Research Progress |
Reason
25年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
25年度が最終年度であるため、記入しない。
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Report
(2 results)
Research Products
(43 results)
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[Journal Article] Novel Liver Visualization and Surgical Simulation System2013
Author(s)
Kaibori M, Chen YW, Matsui K, Ishizaki M, Tsuda T, Nakatake R, Sakaguchi T, Matsushima H, Miyawaki K, Shindo T, Tateyama T, Kwon AH
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Journal Title
J Gastrointest Surg
Volume: Vol.17
Pages: 1422-1428
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[Presentation] Computer-Aided Liver Surgical Planning System Using CT Volumes
Author(s)
Yen-Wei Chen, Masaki Kaibori, Kousuke Miyawaki, Tsukasa Shindo, Amir H. Foruzan, Tomoko Tateyama, Xian-Hua Han, Kosuke Matsui, Takumi Tsuda, A-Hon Kwon
Organizer
Proc. of IEEE EMBC2013
Place of Presentation
Osaka International Convention Center,Osaka, Japan
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