2012 Fiscal Year Annual Research Report
Computer-Aided Diagnosis Based on Computational Anatomical Models
| Project Area | Computational anatomy for computer-aided diagnosis and therapy :Frontiers of medical image sciences |
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21103005
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| Research Institution | The University of Tokushima |
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Principal Investigator |
仁木 登 徳島大学, ソシオテクノサイエンス研究部, 教授 (80116847)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
河田 佳樹 徳島大学, ソシオテクノサイエンス研究部, 准教授 (70274264)
鈴木 秀宣 徳島大学, ソシオテクノサイエンス研究部, 助教 (50546710)
島田 光生 徳島大学, ヘルスバイオサイエンス研究部, 教授 (10216070)
原田 雅史 徳島大学, ヘルスバイオサイエンス研究部, 教授 (20228654)
上野 淳二 徳島大学, ヘルスバイオサイエンス研究部, 教授 (60116788)
大塚 秀樹 徳島大学, ヘルスバイオサイエンス研究部, 教授 (30346605)
高山 哲治 徳島大学, ヘルスバイオサイエンス研究部, 教授 (10284994)
安倍 正博 徳島大学, ヘルスバイオサイエンス研究部, 准教授 (80263812)
伊藤 春海 福井大学, 医学部, 特命教授 (40026943)
江口 研二 帝京大学, 医学部, 教授 (30349336)
飯沼 元 独立行政法人国立がん研究センター, 中央病院, 医長 (60222824)
楠本 昌彦 独立行政法人国立がん研究センター, 中央病院, 副科長 (90252767)
土田 敬明 独立行政法人国立がん研究センター, 中央病院, 医長 (80256239)
大松 広伸 独立行政法人国立がん研究センター, 東病院, 副科長 (40415518)
高橋 雅士 滋賀医科大学, 医学部, 准教授 (20179526)
中野 恭幸 滋賀医科大学, 医学部, 講師 (00362377)
阪井 宏彰 京都大学, 医学(系)研究科(研究院), 非常勤講師 (50362489)
瀧口 裕一 千葉大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (30272321)
大野 良治 神戸大学, 医学(系)研究科(研究院), 特命教授 (30324924)
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| Project Period (FY) |
2009-04-01 – 2014-03-31
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| Keywords | 計算解剖学 / コンピュータ支援診断システム / がん（肺がん、肝がん、膵臓がん、大腸がん） / 慢性閉塞疾患(COPD) / 心血管・リンパ節疾患 / 骨粗鬆症 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、計算解剖モデルを応用したコンピュータ支援診断システムの研究開発を行い、計算解剖モデルの基礎研究を行うA01班と臨床展開を担うA03班の研究成果を相互にフィードバックして計算解剖学の学理構築を図る．CT，MRI，PET/CTのマルチモダリティ画像情報による体幹部の形態・機能情報の計算解剖モデルを利用して胸腹部の主要疾患（がん(肺がん、肝がん、大腸がん)、慢性閉塞疾患、心血管・リンパ節疾患、骨粗鬆症）を対象にした存在診断・鑑別診断を支援するコンピュータ支援診断システムを研究開発する．本年度の主な研究成果の概要は次の通りである．(1)大規模マルチモダリティ画像データベースの構築；医療施設の倫理審査委員会の承認を得て8つ医療施設で研究開発用データベースの構築を進めた．胸腹部画像及び経過画像を蓄積し，診断結果と併せてデータ検索可能である．(2) 画像診断装置の特性評価と汎用性；CT画像の空間分解能の定量的評価は，装置の特性，撮影条件の評価，CT装置間の比較，CT画像上の臓器の詳細な三次元形状の計測や精度管理などに必要不可欠である．血管などの人体構造のマルチスライスCT画像からMTFを測定する手法を開発してその有用性を検証した．(3) 大規模マルチモダリティ画像データベースによる計算解剖モデルの構築；大規模データをもとに肺がんを中心とした胸腹部の主要疾患の多様な病態と健常な胸腹部の臓器構造を定量的に記述する計算解剖モデルの開発を進め，その利用によって異常部位の検出精度が向上することを明らかにした．(4) 高機能柔軟診断用ユーザインターフェィスの研究開発；肺がん，肺気腫，骨粗鬆症等の胸部疾患検出のGUI機能を備えたプロトタイプシステムを開発した．現在，国立がん研究センター等の医療機関で運用して検出精度の向上させるシステムの有効性・安全性を検証した．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本計画班「A02-1 計算解剖モデルに基づく診断支援」の平成２４年度の研究成果は学術論文：3件，学会発表38件（国際会議：5件，国内：33件（内招待講演：2件），著書：2件，受賞：4件であり，申請時の計画通り順調に進展している．
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| Strategy for Future Research Activity |
(1)大規模マルチモダリティ画像データベースの構築，(2)画像診断装置の特性評価と汎用性，(3)大規模マルチモダリティ画像データベースによる計算解剖モデルの構築，(4)計算解剖モデルを用いた超高性能存在診断・鑑別診断エンジンの研究開発，(5)高機能柔軟診断用ユーザインターフェィスの研究開発，(6)プロトタイプシステム構築とその実用化に向けたマルチセンタースタディによる臨床研究．平成２４年度までに進めている(1)-(5)についての評価実験結果を踏まえた手法のブラッシュアップを継続的に進め，これらの研究成果をもとに平成２５年度は，(6)を中心的な研究課題として取り組む．薬事申請を目指したCADシステムの機能・性能向上につながる臨床研究プロトコルを医工連携して設定し，多医療施設（国立がん研究センター(がん研究検診センター，中央病院，東病院) ，東京都予防医学協会，京都大学，滋賀医科大学，千葉大学）においてCADの臨床研究を実施する．多施設でシステムの有効性・安全性を実証し，その結果をフィードバックさせて計算解剖モデルに基づいたCAD実用化技術として確立する．
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