2005 Fiscal Year Annual Research Report
生体内流体数理シミュレーションによる腫瘍血管新生のCT潅流像5次元解析と臨床応用
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17390325
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| Research Institution | University of Tsukuba |
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Principal Investigator |
南 学 筑波大学, 大学院・人間総合科学研究科, 教授 (10174096)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
植田 琢也 筑波大学, 大学院・人間総合科学研究科, 講師 (40361448)
水藤 寛 岡山大学, 大学院・自然科学研究科, 助教授 (10302530)
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| Keywords | 腫瘍血管新生 / 画像解析 / 数式モデル |
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| Research Abstract |
臨床においる血管新生の解析は進歩しているが、現時点では多くの矛盾点・問題点を有している。本研究は流体系・複雑系について、コンピューターを用いた離散(デジタル)的解析法を利用し、医療分野における4次元画像診断に応用する。すなわち、応用物理学・応用数学の手法を取りいれ、血管新生複雑系の動的環境を解析し、各種の病態診断へと応用する手法を確立することを目的として研究を開始し腫瘍血管の造影剤血行動態解析のためのモデル化と、解析のための基本プログラムを作成した。
本年度は自動解析プログラムの作成と血行動態空間マッピングのための視覚化プログラムの開発を実施した。1)コンピュータによる血行動態のモデル化:造影剤の血行動態、腫瘍血管新生における血管床、造影剤の血管・腫瘍内移行パラメーターを含んだ複雑系に対して、応用数学的手法を用いてモデル化するため、各種のパラメーターを検討した。2)解析完全自動化のためには造影効果の開始点を自動認識する必要がある。造影効果の変化から開始点を自動認識する手法を導入しこれをプログラムに組み込んだ。3)解析した造影曲線と実際の曲線とに時に解離が生じた場合この解析エラーを用手的に補正する必要があった。この問題を解決するため、造影効果開始点の自動認識の導入に加えて、遺伝的アルゴリズムによって解析フィティングをより精度の高い・エラーのない手法を導入することによって自動解析による解析結果のエラーを最小限とすることが可能となった。4)現在は関心領域を用手にて設定していたプログラムを医療用ワークステーションへと組み込みピクセル単位での計測を可能にするため、位置のずれを補正するプログラム・解析の高速化を行い画像として出力するための可視化プログラムの作成を行っている
次年度は5時元画像診断の実用化を目指して、可視化プログラムの完成と臨床応用を行う。
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