2018 Fiscal Year Annual Research Report
Fundamental Technologies for Integration of Function and Pathology in Multidisciplinary Computational Anatomy
| Project Area | Multidisciplinary computational anatomy and its application to highly intelligent diagnosis and therapy |
|---|
| Project/Area Number |
26108004
|
|---|
| Research Institution | Nara Institute of Science and Technology |
|---|
Principal Investigator |
佐藤 嘉伸 奈良先端科学技術大学院大学, 先端科学技術研究科, 教授 (70243219)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
大竹 義人 奈良先端科学技術大学院大学, 先端科学技術研究科, 准教授 (80349563)
SOUFI MAZEN 奈良先端科学技術大学院大学, 先端科学技術研究科, 助教 (80823525)
堀 雅敏 大阪大学, 医学系研究科, 講師 (00346206)
高尾 正樹 大阪大学, 医学系研究科, 講師 (30528253)
山崎 隆治 埼玉工業大学, 工学部, 准教授 (40432546)
小路 直 東海大学, 医学部, 准教授 (50514890)
菅野 伸彦 大阪大学, 医学系研究科, 寄附講座教授 (70273620)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2014-07-10 – 2019-03-31
|
| Keywords | 医用画像 / 計算解剖学 / 多元データ / 深層学習 / 人体解剖 / 筋骨格 / 筋線維 / 肝線維化 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
1.多元データベース：股関節と肝臓に関して、MR画像および付随する病理（大腿骨頭壊死症診断）・機能（肝組織硬度）データを追加した。未知データに対する汎用性を検証するため、公開されているTCGA (The Cancer Genome Atlas)データベースを利用した。
2.筋骨格多元モデル：骨、筋肉、筋線維走行、筋付着部を含むテンプレートモデルの臨床画像データ当てはめの汎用化、およびGPU高速化を行った。新規に獲得した複数の立位MR画像に適用し、筋線維走行の良好な復元を確認した。単純X線画像からの骨盤傾斜角推定、人工股関節患者のCT画像中の金属アーチファクト低減と解剖認識、MR画像からの大腿骨頭壊死領域認識、μCT画像からの骨質推定、CT画像とX線動画像からの肋骨運動推定等に関する多元モデルを開発した。
3.肝臓多元モデル：肝線維化の進行に伴う肝形状変化を、教師あり線形次元圧縮法であるPartial Least Squares Regression (PLSR)とSupport Vector Machine (SVM) を用いてモデル化した。ほぼ正常の肝形状と線維化進行した肝形状を識別する形状成分をPLSRで抽出し、それらの形状成分を用いて得られたSVM識別面の法線方向が、疾患進行に伴う形状変形を表すと考えた。法線方向の形状変化を解析し、臨床研究で得られた繊維化特有の形状変化と一致することを確かめた。
4.その他の多元モデル： MR画像とナビゲーションガイド生検腫瘍データを統合することで、腫瘍領域を正確に推定する前立腺腫瘍多元モデルを開発した。また、頸動脈血管壁水平運動の解析による血管疾患多元モデルを開発した
5.多元モデル要素技術：深層学習での領域認識の信頼性尺度に基づく認識精度推定法を開発した。CT/MRの画像変換において、多相MR画像利用による変換精度向上を示した。
|
| Research Progress Status |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
|
| Strategy for Future Research Activity |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
|
Research Products
(15 results)
