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2013 Fiscal Year Annual Research Report

計算解剖モデルに基づくオートプシー・イメージング支援

Planned Research

Project AreaComputational anatomy for computer-aided diagnosis and therapy :Frontiers of medical image sciences
Project/Area Number 21103007
Research InstitutionTokyo University of Agriculture and Technology

Principal Investigator

清水 昭伸  東京農工大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (80262880)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 山本 正二  独立行政法人放射線医学総合研究所, 重粒子医科学センター, 医師 (40302567)
Project Period (FY) 2009-07-23 – 2014-03-31
Keywords計測工学 / 機械学習 / 計算機支援診断 / 統計数学 / オートプシー・イメージング / 画像診断 / 解剖学
Research Abstract

平成25年度の成果は以下のとおりである。
1。死亡時CT像からの臓器抽出処理の開発:スパースモデリングとマルチアトラス法に基づく臓器抽出処理を開発した。これは、肝臓とその周辺臓器や組織の部分画像を大量に蓄積したデータベースを用意し、それを用いて肝臓を近似表現する方法であり、従来法と比べ、特に形状が病気や死後変化などで変形した症例に対して効果があることが確認できた。実際の死亡時CT像を用いた評価実験により、昨年までのモデルやアトラスに基づく方法よりも、臓器の抽出精度が一層向上することを示した。
2。死亡時CT像からの骨折検出支援システムの開発:骨折検出支援システムの高度化のために、ディープラーニングに基づく判定アルゴリズムを導入した。具体的には、骨の断面像を入力して、骨折を含むか否かを判定するアルゴリズムを構築した。その結果、従来よりも、検出精度を一定に保ったままで、拾いすぎが半数程度削減できることが分かった。
上記は死体に関する画像処理の成果であるが、これらは従来の生体に対する画像処理が基本となり、それらを拡張しながら死体に応用している。そのため、生体に対する画像処理の研究も平行して進め、今年度は以下の成果が得られた。
1)複数臓器の統計的形状モデルの性能強化:昨年までの単臓器の成果を複数臓器に拡張して高度化を進めた。2)新しい統計的形状モデルを用いた臓器抽出処理の開発:新しく開発したモデルを組み込むことで画像からの臓器抽出精度の向上を達成した。

Current Status of Research Progress
Reason

25年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

25年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (14 results)

All 2014 2013

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (9 results) (of which Invited: 3 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] Statistical Shape Model of a Liver for Autopsy Imaging2014

    • Author(s)
      Atsushi Saito, Akinobu Shimizu, Hidefumi Watanabe, Seiji Yamamoto, Shigeru Nawano and Hidefumi Kobatake
    • Journal Title

      International Journal of Computer Assisted Radiology and Surgery

      Volume: Volume 9, Issue 2 Pages: 269-281

    • DOI

      10.1007/s11548-013-0923-6

  • [Journal Article] A conditional statistical shape model with integrated error estimation of the conditions; application to liver segmentation in non-contrast CT images2014

    • Author(s)
      Sho Tomoshige, Elco Oost, Akinobu Shimizu, Hidefumi Watanabe, Shigeru Nawano
    • Journal Title

      Medical Image Analysis

      Volume: vol.18 Pages: 130-143

    • DOI

      10.1016/j.media.2013.10.003

  • [Journal Article] An automated Segmentation Algorithm for CT Volumes of Livers with Atypical Shapes and Large Pathological Lesions.2014

    • Author(s)
      Shun Umetsu, Akinobu Shimizu, Hidefumi Watanabe, Hidefumi Kobatake, Shigeru Nawano
    • Journal Title

      IEICE TRANSACTIONS on INF. & SYST.,

      Volume: 97-D Pages: 951-963

    • DOI

      DOI:10.1587/transinf.E97.D.951

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Ensemble learning based segmentation of metastatic liver tumours in contrast-enhanced computed tomography2013

    • Author(s)
      Akinobu Shimizu, Takuya Narihira, Daisuke Furukawa, Hidefumi Kobatake, Shigeru Nawano, Kenji Shinozaki
    • Journal Title

      IEICE TRANSACTIONS on INF. & SYST.

      Volume: E96-D Pages: 864-868

    • DOI

      DOI:10.1587/transinf.E96.D.864

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] スパースモデリングに基づく確率アトラスの構築とセグメンテーションへの応用2014

    • Author(s)
      梅津 駿,清水昭伸,渡部秀文,縄野 繁
    • Organizer
      電子情報通信学会 医用画像研究会
    • Place of Presentation
      沖縄県、那覇市、テンブス館
    • Year and Date
      20140126-20140126
  • [Presentation] Relaxed conditional hierarchical statistical shape model of multiple organs2013

    • Author(s)
      Reito Oshima, Atsushi Saito, Hidefumi Watanabe, Akinobu Shimizu, Shigeru Nawano
    • Organizer
      1st International Workshop on BioImage Recognition
    • Place of Presentation
      Himegin Hall, Matsuyama, Ehime, Japan
    • Year and Date
      20131205-20131205
  • [Presentation] A Statistical Shape Model for Multiple Organs Based on Synthesized-Based Learning2013

    • Author(s)
      Atsushi Saito, Misaki Nakada, Elco Oost, Akinobu Shimizu, Hidefumi Watanabe, Shigeru Nawano
    • Organizer
      Workshop on Computational and Clinical Applications in Abdominal Imaging in conjunction with MICCAI2013
    • Place of Presentation
      Nagoya University, Nagoya, Aichi, Japan
    • Year and Date
      20130922-20130922
  • [Presentation] CT画像のセグメンテーションの基礎と最新動向2013

    • Author(s)
      清水昭伸
    • Organizer
      第32回日本医用画像工学会大会
    • Place of Presentation
      東京都、江東区、産業技術総合研究所臨海副都心センター
    • Year and Date
      20130801-20130801
    • Invited
  • [Presentation] 3次元CT像上の大きな疾病を含む肝臓認識に関する検討,2013

    • Author(s)
      梅津 駿,清水昭伸,渡部秀文,小畑秀文,縄野 繁
    • Organizer
      電子情報通信学会 医用画像研究会
    • Place of Presentation
      宮城県、仙台市、東北大学
    • Year and Date
      20130719-20130719
  • [Presentation] Computational Anatomy for Autopsy Imaging ; Technical developments -2013

    • Author(s)
      Akinobu Shimizu
    • Organizer
      Workshop on Whole-Body Computational Anatomy and its Application to Computer Aided Diagnosis and Therapy, in conjunction with IEEE EMBC
    • Place of Presentation
      Osaka International Convention Center, Osaka, Japan.
    • Year and Date
      20130703-20130703
  • [Presentation] Automated liver segmentation from a CT volume of a cadaver using a statistical shape model2013

    • Author(s)
      Atsushi Saito, Akinobu Shimizu, Hidefumi Watanabe, Seiji Yamamoto, Hidefumi Kobatake
    • Organizer
      Computer Assisted Radiology and Surgery, 27th International Congress and Exhibition
    • Place of Presentation
      Heidelberg Convention Center, Heidelberg, Germany
    • Year and Date
      20130628-20130628
  • [Presentation] Computational Anatomy for Autopsy Imaging2013

    • Author(s)
      Akinobu Shimizu
    • Organizer
      International Congress and Exhibition, Computer Assisted Radiology and Surgery, JICARS Special Session
    • Place of Presentation
      Heidelberg Convention Center, Heidelberg, Germany
    • Year and Date
      20130626-20130626
    • Invited
  • [Presentation] 国内外の医用画像処理コンテストの動向2013

    • Author(s)
      清水昭伸
    • Organizer
      第5回次世代コンピュータ支援診断ソフトウェア臨床使用・評価プラットフォーム研究会
    • Place of Presentation
      東京都、文京区、東京大学附属病院
    • Year and Date
      20130616-20130616
    • Invited
  • [Book] Condition Relaxation in Conditional Statistical Shape Models In : Subspace Methods for Pattern Recognition in Intelligent Environment (Eds. Yen-Wie Chen, Lakhmi Jain)2014

    • Author(s)
      Elco Oost, Sho Tomoshige, Akinobu Shimizu
    • Total Pages
      199(pp.33-56)
    • Publisher
      Springer-Verlag, Berlin, Germany

URL: 

Published: 2015-05-28  

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