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2008 Fiscal Year Annual Research Report

CT画像との融合のための管腔臓器内視鏡画像全体化の研究

Research Project

Project/Area Number 19500380
Research InstitutionChiba University

Principal Investigator

五十嵐 辰男  Chiba University, フロンティアメディカル工学研究開発センター, 教授 (70302544)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 津村 徳道  千葉大学, 大学院・融合科学研究科, 准教授 (00272344)
中口 俊哉  千葉大学, 大学院・融合科学研究科, 助教 (20361412)
Keywords内視鏡画像 / 立体画像 / 全体画像 / 管腔臓器 / 腹腔鏡 / CT画像 / 異種画像の融合
Research Abstract

本研究は管腔臓器のCT画像と内視鏡による実画像から、観察範囲全体を1枚の精細な立体画像を作成し、2つの画像を融合することで癌のような病変の進達度や粘膜面の広がりの診断に有用な情報を提供することを目的とする。
平成19年度は管腔内を移動する内視鏡のビデオ映像中の関心領域から各ピクセルの輝度を抽出し、γ補正の後、内視鏡と対象物との相対距離を算出することで、立体構造を再構築する方法を確立できた。この立体構造にテクスチャーを張り付けることで管腔全体を立体的に開いた状態の表示が可能となり、生理的狭窄部や、襞、腫瘤病変を病理標本と整合性を持って再現できた。平成20年度は立体情報抽出手段を検討する過程で、従来とは異なる手法を見出した。すなわち従来の「胃カメラ」のような単眼内視鏡による1枚の写像から、輝度値を距離情報に変換し、視差をもつ2枚の画像を作成することで立体視を可能にした。並びに腹腔鏡の動きによる視差から立体情報を抽出し、動画として表示ができることを見出した。立体形状の精度をダミーや、同一症例のCT,MRIのような他の画像情報と比較することで検証し、整合性を確認し得た。対応点の設定の基幹部分は達成できたと考える。管腔臓器のCT,MRIによる仮想内視鏡画像から同様に管腔構造を切り開いた画像を作り、適当な変形を施す手法も確立した。しかしながら、CT,MRIによる画像は、内視鏡画像と比べ解像度が劣るため、両者の合成には誤差が大きく、自動化には至っていない。一方、腹腔鏡手術において、術前のCT画像を変形し、腹腔鏡画像に重ねることで、主要な血管などの構造物の位置を見出すナビゲーションシステムは確立できた。

  • Research Products

    (30 results)

All 2009 2008 Other

All Journal Article (14 results) (of which Peer Reviewed: 8 results) Presentation (13 results) Remarks (1 results) Patent(Industrial Property Rights) (2 results)

  • [Journal Article] Computer-based image processing technology for endourology and laparoscopic surgery.2009

    • Author(s)
      Igarashi T, Suzuki H, Naya Y
    • Journal Title

      Int J Urol 16

      Pages: DOI:10.1111/J.1442-2042.2009.02258.x

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Usefulness of panoramic views for novice surgeons doing retroperitoneal laparoscopic nephrectomy.2009

    • Author(s)
      Naya Y, Araki K, Kawamura K, Kamijima S, Imamoto T, Nihei N, Suzuki H, Ichikawa T, Igarashi T
    • Journal Title

      Int J Urol 16

      Pages: 177-180

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] VR腹腔鏡下手術トレーニングシステムのための複数の構造梁を用いたリアルタイム臓器変形モデル2008

    • Author(s)
      牛木卓, 松隈ちひろ, 小石毅, 中口俊哉, 津村徳道, 三宅洋一
    • Journal Title

      VR医学 6

      Pages: 43-50

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 膀胱癌と尿路結石2008

    • Author(s)
      五十嵐辰男
    • Journal Title

      腎臓 31

      Pages: 51-55

  • [Journal Article] Three-dimensional image processing system for the ureter and urethra from endoscopic video.2008

    • Author(s)
      Igarashi T, Zenbutsu S, Yamanishi T, Naya Y
    • Journal Title

      J Endourol 22

      Pages: 1569-1572

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 新しい内視鏡および腹腔鏡画像処理法と泌尿器科への応用2008

    • Author(s)
      五十嵐辰男, 納谷幸男
    • Journal Title

      臨床泌尿器科 62

      Pages: 647-657

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Usefulness of intraoperative fluorescence imaging to eval uate loval anatomy in hepatobiliary surgery.2008

    • Author(s)
      Mitsuhashi N, Kimura F, Shimizu H, Imamaki M, Yoshidome H, Ohtsuka M, Kato A, Yoshitomi H, Nozawa S, Furukawa K, Takeuchi D, Takayashiki T, Suda K, Igarashi T, Miyazaki Y
    • Journal Title

      J Hepatobiliary Pancreat Surg 15

      Pages: 508-514

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Risk factors for ipsilateral adrenal involvement in renal cell carcinoma2008

    • Author(s)
      Ito K, Nakazawa H, Marumo K, Ozono S, Igarashi T, Shinohara N, Fukuda M, Tsushima T, Naito S, Hayakawa M
    • Journal Title

      Urology 72

      Pages: 354-358

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 前立腺・精嚢合併切除にて根治手術を施行し5年生存を得られた直腸癌の1例2008

    • Author(s)
      松崎弘志, 清水英一郎, 鈴木孝雄, 五十嵐辰男
    • Journal Title

      日本消化器外科学会雑誌 41

      Pages: 1994-1999

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 内視鏡全体画像の応用:大腸2008

    • Author(s)
      牧野治文, 五十嵐辰男
    • Journal Title

      メビオ 25(No.4)

      Pages: 112-115

  • [Journal Article] 内視鏡全体画像の応用:上部尿路2008

    • Author(s)
      麦谷荘一, 大園誠一郎, 五十嵐辰男
    • Journal Title

      メビオ 25(No.5)

      Pages: 6-11

  • [Journal Article] 内視鏡全体画像の応用:上部尿路2008

    • Author(s)
      山西友典, 龍宮克尚, 吉田謙一郎, 金水英俊, 小潟隆英, 五十嵐辰男
    • Journal Title

      メビオ 25(No.6)

      Pages: 6-13

  • [Journal Article] 内視鏡全体画像の腹腔鏡手術への応用:腹腔鏡内操作2008

    • Author(s)
      納谷幸男, 五十嵐辰男, 牧野治文
    • Journal Title

      メビオ 25(No.7)

      Pages: 110-115

  • [Journal Article] 内視鏡全体画像の応用:消化管への応用2008

    • Author(s)
      五十嵐辰男, 田中元, 牧野治文, 井上雅仁, 神津照雄
    • Journal Title

      メビオ 25(No.8)

      Pages: 106-113

  • [Presentation] Combination of 3D-CT volume rendering image and fusion with live video during operation.2008

    • Author(s)
      Naya Y, Zenbutsu S, Sugimoto M, Araki K, nakamura K, Kobayashi M, Kamijima S, Nihei N, Hiroyoshi Suzuki, Ichikawa T, Igarashi T
    • Organizer
      WCE2008 (26^<th> World Congress of Endourology and SWL)
    • Place of Presentation
      中国、上海
    • Year and Date
      2008-11-30
  • [Presentation] 術中術者による3DCT画像合成を用いた手術ナビゲーションの試み。2008

    • Author(s)
      納谷幸男, 仲村和芳, 上島修一, 神谷直人, 荒木千裕, 今本敬, 二瓶直樹, 鈴木啓悦, 市川智彦, 五十嵐辰男
    • Organizer
      第22回日本Endourology & ESWL学会
    • Place of Presentation
      大阪市
    • Year and Date
      2008-11-12
  • [Presentation] Reconstruction of Three Dimensional Structure of the Urethra from Endoscopic Video Image.2008

    • Author(s)
      Igarashi T, Zenbutsu S, Naya Y
    • Organizer
      ICS 2008 (International Continence Society)
    • Place of Presentation
      エジプト、カイロ
    • Year and Date
      2008-10-22
  • [Presentation] Angulation of the prostatic urethra is related to voiding symptoms in benign prostatic hyperplasia.2008

    • Author(s)
      Igarashi T, Naya Y, Nakamura K, Awa Y, Kinsui H, Yamanishi T
    • Organizer
      ICS 2008 (International Continence Society)
    • Place of Presentation
      エジプト、カイロ
    • Year and Date
      2008-10-22
  • [Presentation] 腹腔鏡下腎盂形成術における術前ステント留置の影響の検討2008

    • Author(s)
      納谷幸男、荒木千裕、仲村和芳、小林将行、上島修一、今本敬、鈴木啓悦、市川智彦、五十嵐辰男
    • Organizer
      第73回日本泌尿器科学会東部総会
    • Place of Presentation
      東京都
    • Year and Date
      2008-09-19
  • [Presentation] 上部尿路結石症男性患者における内臓脂肪面積の検討2008

    • Author(s)
      小林将行、納谷幸男、神谷直人、阿波裕輔、市川智彦、前佛聡樹、五十嵐辰男
    • Organizer
      第21回日本尿路結石症学会総会
    • Place of Presentation
      堺市
    • Year and Date
      2008-08-29
  • [Presentation] 腎がん診療のいま-よりよい医療を受けるために-「どのような手術がありますか?」2008

    • Author(s)
      五十嵐辰男
    • Organizer
      第1回腎癌研究会市民公開講座
    • Place of Presentation
      東京都
    • Year and Date
      2008-08-03
  • [Presentation] 内視鏡による前立腺部尿道の立体形状の抽出手法と排尿障害の考察2008

    • Author(s)
      五十嵐辰男、納谷幸男、大西哲郎、長雄一、山西友典、仲村和芳、阿波裕輔、市川智彦
    • Organizer
      第96回日本泌尿器科学会総会
    • Place of Presentation
      横浜市
    • Year and Date
      2008-04-26
  • [Presentation] 再発腎癌におけるIAP倍加時間の予後因子としての有用性の検討2008

    • Author(s)
      荒木千裕、五十嵐辰男、仲村和芳、上島修一、納谷幸男、市川智彦
    • Organizer
      第96回日本泌尿器科学会総会
    • Place of Presentation
      横浜市
    • Year and Date
      2008-04-26
  • [Presentation] パノラマ画像と3D-CT画像の融合による術中ナビゲーションの試み。2008

    • Author(s)
      納谷幸男, 仲村和芳, 上島修一, 金宇鎮, 佐塚智和, 阿波裕輔, 荒木千裕, 今本敬, 鈴木啓悦, 市川智彦, 牧野治文, 五十嵐辰男
    • Organizer
      第96回日本泌尿器科学会総会
    • Place of Presentation
      横浜市
    • Year and Date
      2008-04-26
  • [Presentation] Opened picture of the colon with 3D information from endoscopic image-a preliminary report-.2008

    • Author(s)
      Igarashi T, Zenbutsu S, Sekine M, Naya Y, Tanaka H, Makino H
    • Organizer
      SAGES 2008 (Society of American Gastrointestinal and Endoscopic Surgeons.)
    • Place of Presentation
      米国、フィラデルフィア
    • Year and Date
      2008-04-22
  • [Presentation] Depth perception by movement parallax laparoscopic surgery:when and for whom?2008

    • Author(s)
      Igarashi T, Naya Y, Yamaguchi K, Makino H
    • Organizer
      SAGES 2008 (Society of American Gastrointestinal and Endoscopic Surgeons.)
    • Place of Presentation
      米国、フィラデルフィア
    • Year and Date
      2008-04-22
  • [Presentation] 腹腔鏡手術におけるパノラマ画像の有用性2008

    • Author(s)
      納谷幸男、荒木千裕、五十嵐辰男、他
    • Organizer
      日本医工学治療学会第24回学術大会
    • Place of Presentation
      千葉市
    • Year and Date
      2008-04-19
  • [Remarks]

    • URL

      http://www.cfme.chiba-u.jp/bumon/shujutu/bumon3.htm

  • [Patent(Industrial Property Rights)] 立体画像作製装置及び方法並びに内視鏡検査システム2008

    • Inventor(s)
      五十嵐辰男, 前佛聡樹, 宮武哲也
    • Industrial Property Rights Holder
      国立大学法人千葉大学
    • Industrial Property Number
      特許,特願2008-261965
    • Filing Date
      2008-10-08
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 内視鏡搬送装置及びそれを用いた内視鏡システム2008

    • Inventor(s)
      五十嵐辰男, 関根雅, 前佛聡樹
    • Industrial Property Rights Holder
      国立大学法人千葉大学
    • Industrial Property Number
      特許,特願2008-284415
    • Filing Date
      2008-11-05

URL: 

Published: 2010-06-11   Modified: 2016-04-21  

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