老人性痴呆症のための医療支援画像処理システムの開発

1995 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 07680368
• Research Institution: Himeji Institute of Technology
• Principal Investigator: 大和 一晴 姫路工業大学, 工学部, 教授 (10047566)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 上浦 尚武 姫路工業大学, 工学部, 助手 (80275312)
• Keywords: MR画像 / 医療支援システム / ボクセル表現 / リ-ジョングローイング / 三次元表示 / 老人性痴呆症 / インターフェース / ファンクショナルMRI

Research Abstract

本研究の目的は,MRIによって得られた断面脳画像から脳領域データを抽出し,大脳や海馬領域の体積を自動的に測定するだけでなく,脳領域データから脳を三次元表示する医療支援システムを構築することにある.これに関して次の研究を行った.
1.ボクセル構造にリ-ジョングローイング法を用いた脳領域自動抽出アルゴリズムを確立した.このアルゴリズムを基礎としたシステムにより,脳領域抽出が約70秒で完全に自動的に行えることを確認した.
2.1で得られた脳領域データから,脳形状を三次元表示させる方法を確立した.本システムでは約0.5秒の非常にわずかな時間で脳の三次元表示が可能となり,脳の萎縮状況に関する情報を医師に理解しやすく提供できるようになった.
3.2で得られた三次元表示画像から,医師が必要な脳内各部位を選択してその体積測定を行う方法を確立した.これにより,大脳については約1.8%の誤差で体積測定でき,小脳,脳幹等の他の部位の体積も同程度の高精度で自動的に測定可能となった.この成果は兵庫県立高齢者脳機能研究センターの医師からも高い評価を受けた.
4.最新の脳機能画像化法であるfMRI法では,信号強度の変化はわずか1,2%程度であり,それらとノイズとの区別は非常に困難である.本研究では撮影時に頭の動きやぶれが原因となって発生するノイズ誤差を取り除き,脳の活性化領域を正確に特定可能なシステムを開発した.これにより,萎縮が発生した脳内各部位と脳機能が低下している部位とを照らし合わせることが可能となり,痴呆症のより精密な診断が行えるようになった.

Research Products

• [Publications] 大和一晴: "脳内部位特定のための3次元表示操作卓の開発" 平成7年電気関係学会関西支部連合大会講演論文集. G428 (1995)
• [Publications] 大和一晴: "頭部MR画像からの脳内各部位の抽出" 平成7年電気関係学会関西支部連合大会講演論文集. G429 (1995)
• [Publications] 平野章二: "頭部MR断層像を用いた脳内部位の位置測定" 1996年電子情報通信学会総合大会講演論文集. (1996)