2017 Fiscal Year Annual Research Report
Pre/intra-operative Diagnostic and Navigational Assistance Based on Multidisciplinary Computational Anatomy
| Project Area | Multidisciplinary computational anatomy and its application to highly intelligent diagnosis and therapy |
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| Project/Area Number |
26108006
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
森 健策 名古屋大学, 情報学研究科, 教授 (10293664)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
目加田 慶人 中京大学, 工学部, 教授 (00282377)
北坂 孝幸 愛知工業大学, 情報科学部, 准教授 (00362294)
小田 昌宏 名古屋大学, 情報学研究科, 助教 (30554810)
中村 嘉彦 苫小牧工業高等専門学校, 創造工学科, 助教 (60402476)
三澤 一成 愛知県がんセンター(研究所), 分子腫瘍学部, 研究員 (70538438)
中村 彰太 名古屋大学, 医学部附属病院, 病院講師 (20612849)
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| Project Period (FY) |
2014-07-10 – 2019-03-31
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| Keywords | 医用画像 / コンピュータ外科 / 画像処理 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
平成29年度は「多元計算解剖モデルに基づく知能化診断治療支援システム実現と拡張」に関する以下の研究を実施した。
(1) 多元レジストレーション手法・多元シームレス可視化拡張：多元画像間レジストレーション手法及びシームレス可視化手法の空間軸・機能軸・時間軸・病理軸・メタ解剖軸への拡張を検討した。
(2) 意思決定支援手法実現：これまでの結果を基に術前術中術後におけるクリティカル意思決定支援を行う手法を検討した．マイクロCT画像からのがんの広がりの正確な把握、マイクロCT画像と病理標本画像とのレジストレーションによる病変広がり把握，リンパ節経時変化など、多元シームレスナビゲーションを通じて意思決定支援に必要な諸手法を検討した。
(3) 多元シームレス解剖構造解析手法実現：領域内各班と協力しながら、外科手術支援を考慮した多元計算解剖モデルを用いる空間シームレス解剖構造解析を検討した。また構造と機能を結びつける手法を心臓マイクロCT画像を例に検討を進めた．
(4) 多元メタ解剖構造認識手法の開発：昨年度に引き続きマクロ解剖までをも対象とした深層学習などによるメタ解剖構造認識技術を検討した。マクロ解剖構造，マイクロ解剖構造の双方において良好な結果が得られることが知られた．
(5) 多元医用画像データベース構築及び知能化診断治療支援システム開発：領域内外の研究グループと協力し、外科手術支援あるいは術後で扱う多種多様な医用画像及びそれに付随するレポート等を収集し、多元医用画像データベースを構築した。また、昨年度までの成果を統合し、知能化診断治療支援システムの基礎とした。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
多元計算解剖モデルに基づく知能化診断治療支援システム実現と拡張に必要な研究は予定通り進展している。昨年度雇用した研究員により、多元計算解剖モデルに人工知能技術を導入して各種研究開発項目の性能が飛躍的に向上した。人工知能を用いた多元レジストレーション、解剖構造認識、マクロからマイクロまでの空間軸を横断する解剖構造解析、他の研究班との連携等、想定を超えて研究が進展した。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成30年度は本研究の最終年度となる。これまで領域内の研究班及び、我々が開発した多元シームレス解剖構造解析手法等の全ての成果を統合した知能化診断治療支援システムの完成を目指す。システムのプロトタイプを臨床現場（あるいは臨床現場を模した環境）で使用し、臨床的評価を取り込みシステムの改善を行う。
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[Journal Article] Automated mediastinal lymph node detection from CT volumes based on intensity targeted radial structure tensor analysis2017
Author(s)
Hirohisa Oda, Kanwal K. Bhatia, Masahiro Oda, Takayuki Kitasaka, Shingo Iwano, Hirotoshi Homma, Hirotsugu Takabatake, Masaki Mori, Hiroshi Natori, Julia A. Schnabel, Kensaku Mori
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Journal Title
Journal of Medical Imaging
Volume: 4
Pages: 044502
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Presentation] Cascaded 3D Fully Convolutional Networks for Medical Image Segmentation2018
Author(s)
Holger Roth, Hirohisa Oda, Xiangrong Zhou, Natsuki Shimizu, Ying Yang, Chen Shen, Yuichiro Hayashi, Masahiro Oda, Michitaka Fujiwara, Kazunari Misawa, Kensaku Mori
Organizer
GTC2018
Int'l Joint Research
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[Presentation] Dense volumetric detection and segmentation of mediastinal lymph nodes in chest CT images2018
Author(s)
Hirohisa Oda, Holger Roth, Kanwal K. Bhatia, Masahiro Oda, Takayuki Kitasaka, Shingo Iwano, Hirotoshi Homma, Hirotsugu Takabatake, Minami Sanjyo, Masaaki Mori, Hiroshi Natori, Julia A. Schnabel, Kensaku Mori
Organizer
SPIE Medical Imaging
Int'l Joint Research
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[Presentation] 3DU-Netによる3次元胸部CT像からのリンパ節検出2017
Author(s)
小田 紘久, Kanwal K.Bhatia, Holger R.Roth, 小田 昌宏, 北坂 孝幸, 岩野 信吾, 本間 裕敏, 高畠 博嗣, 森 雅樹, 名取 博 ,Julia A.Schnabel, 森 健策
Organizer
第36回日本医用画像工学会大会 (JAMIT2017)
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