2009 Fiscal Year Annual Research Report
医用画像診断のための三次元画像処理および可視化技術における基礎的研究
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20500425
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| Research Institution | Iwate Prefectural University |
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Principal Investigator |
土井 章男 Iwate Prefectural University, ソフトウェア情報学部, 教授 (60271839)
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| Keywords | 可視化 / 3次元画像 / セグメンテーション / DT-MRI / リージョン・グローイング法 |
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| Research Abstract |
平成21年度は、1)血管、大脳などの効率的な3次元再構成(ボクセルモデルからソリッドモデルへの変換)、2)形状モデルを用いた変形シミュレーションやその解析、3)3次元画像処理に関するユーザインターフェースの改善に注力した。脳を形状モデルに再構成(メッシュ生成)することで、脳の変形や様々な応力解析や流体解析が可能になる。自動抽出された大脳、中脳、小脳などは、境界条件を考慮して、4面体メッシュに変換して、解析プログラムで応力解析を行った。各器官をメッシュ化することで、応力解析、幾何形状による変形操作、教育用モデル(レプリカ)の作成、わかりやすい表示、立体視などが可能になった。
神経線維の分布は、病気の早期発見や手術の術前計画に重要な役割を担っている。神経線維を計算するためには、複数方向の拡散テンソル画像が必要であるが、T1/T2画像や血管情報を含んだMRA画像と正確なレジストレーションを行い、各情報を重層表示することで、より重要な診断支援になることが、確認された。また、脳の場合、脳、血管、神経線維などが複雑に入り組んでいるため、前後関係の把握が非常に困難である。そのため、我々は裸眼立体視モニタを用いて、各器官の立体表現を行うシステムを構築した。
また、3次元画像を扱う上で、必要不可欠な基本操作プログラム(等方ボクセル化、任意領域の抽出、画像フィルタの追加)、大脳の変形モデルによる抽出処理プログラム、大脳のK-means法やFCM(Fuzzy C-Means)法による自動領域分類結果の表示システムを開発した。
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