2003 Fiscal Year Annual Research Report

肺がん自動スクリーニングシステムに関する研究

Research Project

Project/Area Number	14580419
Research Institution	Toyohashi University of Technology
Principal Investigator	山本眞司豊橋技術科学大学, 工学部, 教授 (80230556)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	水野慎士豊橋技術科学大学, 工学部, 助手 (20314099) 滝沢穂高豊橋技術科学大学, 工学部, 助手 (40303705)
Keywords	肺がん / 画像処理 / パタン認識 / 診断支援 / CT画像
Research Abstract	肺がんの早期発見,早期治療を目的としてX線CTによる集団検診の実施が考えられている.しかしこの方式の一つの問題点は診断する医師の負担が大きい点にあり,そこで計算機による自動スクリーニングシステムの開発に着手した.このシステムの最重要課題は,計算機による異常病巣認識性能を飛躍的に向上させることであるが,本研究ではそのための特徴抽出・識別手法として3種類の互いに独立な手法を導入し,それらの論理積を採る方式を開発した. 以下にその概要を述べる. (1)3次元モデルマッチング法異常ながん陰影を球で表現し,また正常陰影の6割以上をしめる血管陰影については幾つかの円筒をつなぎ合わせた3次元モデルで表現する.このモデルと実際に入力されてくる病巣候補陰影を比較し,がんモデルと血管モデルのどちらに近いかによって入力画像を判定する手法を開発した(3次元モデルマッチング法). (2)部分空間法病巣候補陰影の関心領域内に分布する全てのCT値そのものを特徴量(33x33=1089次元特徴量)として採用する手法である.ただし,このままでは扱う特徴量が膨大となりすぎるので,主成分分析法を用いて10次元に情報圧縮を行った上で識別を行う方式を新たに開発した(部分空間法). (3)発見的特徴抽出法の改良病巣候補陰影中から,面積や周囲形状,CT値分布,テクスチャ情報など,研究者が経験的に有効と見なした15個の特徴量を選択し,それらによって作られる特徴量空間上で統計的識別関数を設定してがん陰影と正常陰影を識別する手法(発見的特徴解析法)の改良を行った. (4)実症例による認識精度の確認実験以上のアルゴリズムを実際の症例に適用した.3病院から収集された約200症例の異常症例に対して97%を正しく検出することが出来た.ただ,正常を異常と見なす読み過ぎがまだ多いので(17個/スライス),この点の改善が今後の課題である.

Research Products

(6 results)

All Other

All Publications (6 results)

[Publications] Kanae Shigemoto, etc.: "An efficient Recognition Method of Lung Nodules from X-ray CT Images Using 3D Object Models"Computer Assisted Radiology and Surgery 2002. CARS2002. 717-722 (2002)
[Publications] 滝沢穂高, 他: "3次元マルコフ確率場モデルを用いた胸部X線CT像からの結節陰影の認識"電子情報通信学会論文誌. J85-D-II, 9. 1401-1412 (2002)
[Publications] Mitsuhiro Tanino, etc.: "A Detection Method of Ground Glass Opacities in Chest X-ray CT Images using Automatic Clustering Techniques"Conference on SPIE Medical Imaging 2003. Vol.5032. 1728-1737 (2003)
[Publications] Gentaro Fukano, etc.: "Lung Nodules Recognition in Chest X-ray CT Images Using Subspace Method"Computer Assisted Radiology and Surgery 2003. CARS2003. 1390 (2003)
[Publications] Hotaka Takizawa, etc.: "A RECOGNITION METHOD OF LUNG NODULE SHADOWS IN X-RAY CT IMAGES USING 3D OBJECT"International Journal of IMAGE AND GRAPHICS. Vol.3, No.4. 533-545 (2003)
[Publications] Yoshihiko Nakamura, etc.: "Eigen Nodule : View-based Recognition of Lung Nodules in Chest X-ray CT Images Using Subspace Method A"Conference on SPIE Medical Imaging 2004. (2004)

2003 Fiscal Year Annual Research Report

肺がん自動スクリーニングシステムに関する研究

Principal Investigator

山本 眞司 豊橋技術科学大学, 工学部, 教授 (80230556)

Research Products

[Publications] Kanae Shigemoto, etc.: "An efficient Recognition Method of Lung Nodules from X-ray CT Images Using 3D Object Models"Computer Assisted Radiology and Surgery 2002. CARS2002. 717-722 (2002)

[Publications] 滝沢穂高, 他: "3次元マルコフ確率場モデルを用いた胸部X線CT像からの結節陰影の認識"電子情報通信学会論文誌. J85-D-II, 9. 1401-1412 (2002)

[Publications] Mitsuhiro Tanino, etc.: "A Detection Method of Ground Glass Opacities in Chest X-ray CT Images using Automatic Clustering Techniques"Conference on SPIE Medical Imaging 2003. Vol.5032. 1728-1737 (2003)

[Publications] Gentaro Fukano, etc.: "Lung Nodules Recognition in Chest X-ray CT Images Using Subspace Method"Computer Assisted Radiology and Surgery 2003. CARS2003. 1390 (2003)

[Publications] Hotaka Takizawa, etc.: "A RECOGNITION METHOD OF LUNG NODULE SHADOWS IN X-RAY CT IMAGES USING 3D OBJECT"International Journal of IMAGE AND GRAPHICS. Vol.3, No.4. 533-545 (2003)

[Publications] Yoshihiko Nakamura, etc.: "Eigen Nodule : View-based Recognition of Lung Nodules in Chest X-ray CT Images Using Subspace Method A"Conference on SPIE Medical Imaging 2004. (2004)

山本眞司豊橋技術科学大学, 工学部, 教授 (80230556)