2006 Fiscal Year Annual Research Report
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15070207
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
田村 進一 大阪大学, 医学系研究科, 教授 (30029540)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
佐藤 嘉伸 大阪大学, 医学系研究科, 助教授 (70243219)
中本 将彦 大阪大学, 医学系研究科, 助手 (00380634)
陳 延偉 立命館大学, 情報理工学部, 教授 (60236841)
山崎 隆治 大阪大学, 臨床医工学融合研究教育センター, 特任講師(常勤) (40432546)
上甲 剛 大阪大学, 医学系研究科, 教授 (20263270)
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| Keywords | 統計アトラス / 統計的形状モデル / 医用画像 / 確率アトラス / 領域抽出 / 臓器モデル / 多階層モデル / 肝臓 |
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| Research Abstract |
腹部および股関節CTデータから、それぞれ40症例以上の手動領域抽出データに基づき、以下の3項目について研究を推進した。
(1)昨年度に開発した周辺構造正規化法および統計アトラス構築法の評価:肝臓の統計的形状モデルおよび確率アトラスが、腹腔(および腎臓)形状を用いた非剛体位置合わせを用いた正規化により予測精度が向上することを示した。また、統計的モデル構築の際の異なる患者の表面モデル間の非剛体位置合わせにおいて、表面モデル頂点数と位置合わせ精度、さらに統計モデルの近似精度の関係を実験的に評価し、計算時間(頂点数の3乗に比例)と精度の関係を明らかにした。
(2)階層構造を導入した統計アトラス構築法の開発とその自動領域抽出への応用:統計的形状モデルにおける臓器固有の形状制約条件を保持しつつ、疾患などにより変形の大きい場合、個々の患者の詳細なバリエーションを表現するための枠組みとして、多階層統計的形状モデルを開発した。階層化モデルは木構造で表現されるが、分割された表面パッチ間の整合性をとるための重複部一致の制約条件を導入し、その制約条件の重みパラメータの復元精度への影響を評価した。さらに、多階層モデルを、CTデータからの肝臓領域および大腿骨領域抽出に応用し、特に、肝臓については、従来手法との比較を行い、確率アトラス、単一階層統計モデルと比較して、高精度の結果が得られることを実証した。
(3)隣接構造・階層構造を導入した統計アトラスの統一枠組みへの発展:理論的な統計的計算に基づく条件付き統計モデルの構築方法を開発し、隣接構造である腎臓形状が既知という条件で構築した条件付き統計モデルにより、肝臓形状近似精度が向上することを示した。さらに、条件付き統計モデルの概念を多階層モデルに一般化し、統一的枠組みに発展できることを示唆した。
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