2010 Fiscal Year Annual Research Report
| Project Area | Computational anatomy for computer-aided diagnosis and therapy :Frontiers of medical image sciences |
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21103003
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
佐藤 嘉伸 大阪大学, 医学系研究科, 准教授 (70243219)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
中本 将彦 大阪大学, 医学系研究科, 助教 (00380634)
山崎 隆治 大阪大学, 臨床医工学融合研究教育センター, 特任講師 (40432546)
多田 幸生 神戸大学, 工学系研究科, 教授 (70135812)
堀 雅敏 大阪大学, 医学系研究科, 助教 (00346206)
富山 憲幸 大阪大学, 医学系研究科, 教授 (50294070)
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| Keywords | 計算解剖モデル / 複数臓器統計アトラス / 自動治療計画 / 正準相関分析 / 統計的予測 / 統計的形状分割 / 医用画像理解 / 画像領域抽出 |
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| Research Abstract |
個体差を含む人体解剖構造の統計表現である統計アトラス(計算解剖モデル)の表現法、構築法、利用法に関して前年の成果を発展させ、以下の4つの項目の研究成果を得た。
1.複数臓器統計アトラス自動構築のための要素技術開発
前年度に行った複数の臓器間の関係性をユークリッド距離を基準とするものではなく、正準相関分析に基づく2点間相関に基づく尺度に基づき、臓器間の形状相関関係の決定、ある対象臓器の形状に相関の高い他臓器の部分領域の決定、臓器内形状の相関解析に基づく統計的形状分割、を行う手法を開発した。これらの手法は、複数臓器統計アトラスを自動構築するための要素技術となるものである。
2.予測型複数臓器統計アトラスの検討
医用画像から複数臓器の抽出を行う際、既抽出の臓器領域の情報に基づき、対象臓器の位置・形状の予測および探索範囲の限定を行うことは有効と考えられる。上記1の手法と組み合わせることにより、最適予測手法を導くための手順を確立し、また、効果的な探索範囲の限定により対象領域の抽出精度が有意に向上することが示された。
3.領域抽出誤差を考慮した統計アトラスの構築・利用法の検討
既抽出の臓器領域に基づく方法では、それらの領域の抽出誤差の影響を検討する必要がある。確率アトラス構築の際の対象臓器領域の範囲を抽出誤差を考慮して拡大することにより、探索範囲削減効果と領域抽出誤差を悪影響増大の最良の妥協点を得る方法を開発し、有効性を示した。
4.治療支援向け統計アトラス研究の発展的研究
整形外科インプラント自動手術計画において、統計アトラスに基づく2次元X線画像からの3次元形状再構成手法を組み合せ、骨格変形の大きく無い(正常に近い)患者データに対しての有効性を示した。
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