• Search Research Projects
  • Search Researchers
  • How to Use
  1. Back to project page

2011 Fiscal Year Research-status Report

大規模医用画像データベースの学習と類似画像検索に基づく汎用臓器抽出手順の開発

Research Project

Project/Area Number 23500118
Research InstitutionGifu University

Principal Investigator

周 向栄  岐阜大学, 医学(系)研究科(研究院), 助教 (00359738)

Project Period (FY) 2011-04-28 – 2014-03-31
Keywords体幹部CT画像 / 医用画像データベース / 臓器の自動抽出 / 類似画像検索 / 解剖学的構造 / 計算機支援診断
Research Abstract

平成23年度の研究成果は主に以下の三つである.(1)体幹部画像データベースの構築:本研究は岐阜大学病院の倫理委員会の審査を受け,医用画像の使用許可を得た.これまでに使用したCT画像に加えて新たな症例を収集し,1000例規模の体幹部CT画像データベースを構築した.(2)機械学習のための解剖学的構造の獲得:画素単位での真の臓器・組織の分類は現時点で手動で行っている.しかし,ユーザによる手入力の作業を最小限にして,計算機が詳細な抽出を補完するアプローチを取った.具体的には,これまでに開発した臓器抽出のアルゴリズムに,Randomwalkerおよびグラフカットの手法を用いて,専用の手入力システムを開発した.実際にCT画像から肝臓と腎臓領域を手入力した結果,システムの有効性が示された.(3)機械学習と画像検索手法の把握:本研究ではCT画像データベースに基づく学習を利用して,臓器の自動抽出という難題を解決する狙いがある.平成23年度には,既存の学習手法と画像検索手法を改善し,機械学習に基づく高速的臓器位置の自動検出法と位相限定相関法による類似画像検索法を提案した.これらの手法をCT画像から人体の解剖学的構造の一部(心臓,肝臓,左右腎臓,脾臓)の自動抽出問題に適用して,良好な結果を得た. 以上の成果によって,大規模医用画像データベースの学習と類似画像検索に基づく汎用臓器抽出手順の開発を進めるための基礎(データベース,アプローチ)が準備できたと考える.

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

計画通りに画像データベースの整備,学習サンプル(人体の解剖学的構造)の準備,関連する学習手法の検証を行った.初期的な検証実験から,研究の発想と方向性にはおおむね問題がないと確認できた.技術的な課題はこれから挑戦するが,そのための基礎つくりが完成したと言える.

Strategy for Future Research Activity

研究計画書の通りに研究を進める予定である.研究に関する交流と調査が予想以上に重要であると感じている.他の研究者と議論することによって,無駄な実験を防ぐことが可能であり,時間の節約になる.よって,今後は,学会の参加や発表を積極的に行うことを検討している.

Expenditure Plans for the Next FY Research Funding

計画通りに研究費を使用する予定である.具体的には,高性能の計算機の購入,画像の保存に必要不可欠なハードディスクの購入に使う.また,国内外の学会で研究成果を積極的に発表し,外部の意見を収集することが研究の正確な進捗にとって最も重要なことであり,一定の旅費の確保が必要である.それ以外の研究費は,印刷費,論文の投稿料などに充てる.

  • Research Products

    (25 results)

All 2012 2011 Other

All Journal Article (9 results) (of which Peer Reviewed: 4 results) Presentation (13 results) Book (2 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Automatic localization of solid organs on 3D CT images by a collaborative majority voting decision based on ensemble learning2012

    • Author(s)
      X.Zhou, S.Wang, H.Chen, T.Hara, R.Yokoyama, M.Kanematsu, H.Hoshi and H.Fujita
    • Journal Title

      Computerized Medical Imaging and Graphics

      Volume: Vol.36, No.4 Pages: 304-313

    • DOI

      10.1016/j.compmedimag.2011.12.004

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Automatic organ segmentation on torso CT images by using content-based image retrieval2012

    • Author(s)
      Xiangrong Zhou, Atsuto Watanabe, Xinxin Zhou, Takeshi Hara,Ryujiro Yokoyama, Masayuki Kanematsu, Hiroshi Fujita
    • Journal Title

      Proc. SPIE Medical Imaging

      Volume: 8314 Pages: 83143E

    • DOI

      10.1117/12.912359

  • [Journal Article] Automated segmentation of psoas major muscle in X-ray CT images by use of a shape model: preliminary study2012

    • Author(s)
      Naoki Kamiya, Xiangrong Zhou, Huayue Chen, Chisako Muramatsu, Takeshi Hara, Ryujiro Yokoyama, Masayuki Kanematsu, Hiroaki Hoshi, Hiroshi Fujita
    • Journal Title

      Radiological physics and technology

      Volume: 5 Pages: 5-14

    • DOI

      10.1007/s12194-011-0127-0

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] An application to pulmonary emphysema classification based on model of texton learning by sparse representation2012

    • Author(s)
      Min Zhang, Xiangrong Zhou, Huayue Chen, Chisako Muramatsu, Takeshi Hara, Satoshi Goshima, Ryojiro Yokoyama, Masayuki Kanematsu, Hiroshi Fujita
    • Journal Title

      Proc. SPIE Medical Imaging

      Volume: 8315 Pages: 831534

    • DOI

      10.1117/12.912454

  • [Journal Article] Automated scheme for measuring mandibular cortical thickness on dental panoramic radiographs for osteoporosis screening2012

    • Author(s)
      T. Matsumoto, T. Hayashi, T. Hara, C. Muramatsu, X. Zhou, A. Katsumata, Y. Iida, M. Matsuoka, Ki. Katagiand, H. Fujita
    • Journal Title

      Proc. SPIE Medical Imaging

      Volume: 8315 Pages: 83152L

    • DOI

      10.1117/12.912309

  • [Journal Article] A new screening pathway for identifying asymptomatic patients using dental panoramic radiographs2012

    • Author(s)
      T.Hayashi, T.Matsumoto, T.Sawagashira, M.Tagami, A.Katsumata, Y.Hayashi, C.Muramatsu, X.Zhou, Y.Iida, M.Matsuoka, K.Katagi, H.Fujita
    • Journal Title

      Proc. SPIE Medical Imaging

      Volume: 8315 Pages: 83152K

    • DOI

      10.1117/12.911791

  • [Journal Article] User-friendly tools on hand-held devices for observer performance study2012

    • Author(s)
      T.Matsumoto, T.Hara, J.Shiraishi, H.Abe, X.Zhou, H.Fujita
    • Journal Title

      Proc. SPIE Medical Imaging

      Volume: 8318 Pages: 83181J

    • DOI

      10.1117/12.912307

  • [Journal Article] A fast and fully automatic method for cerebrovascular segmentation on time-of-flight (TOF) MRA image2011

    • Author(s)
      Xin Gao, Yoshikazu Uchiyama, Xiangrong Zhou, Takeshi Hara, Takahiko Asano, Hiroshi Fujita
    • Journal Title

      Journal of Digital Imaging

      Volume: 24 Pages: 609-625

    • DOI

      10.1007/s10278-010-9326-1

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Automated segmentation of recuts abdominis muscle using shape model in X-ray CT images2011

    • Author(s)
      N. Kamiya, X. Zhou, H. Chen, C. Muramatsu, T. Hara, R. Yokoyama, M. Kanematsu, H. Hoshi, H. Fujita
    • Journal Title

      Engineering in Medicine and Biology Society,EMBC, 2011 Annual International Conference of the IEEE

      Volume: 1 Pages: 7993 - 7996

    • DOI

      10.1109/IEMBS.2011.6091971

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Automatic organs segmentation from non-contrast CT images by using content-based image retrieval2012

    • Author(s)
      A.Watanabe, X.Zhou, H. Chen, T.Hara, R.Yokoyama, M.Kanematsu, H.Hoshi, H.Fujita
    • Organizer
      メディカルイメージング連合フォーラム
    • Place of Presentation
      沖縄
    • Year and Date
      2012 – 0120
  • [Presentation] Probabilistic atlas construction and performance evaluation of multiple organs in X-ray torso CT Images2012

    • Author(s)
      J.Sawada, T.Hayashi, X.Zhou, H.Chen, T.Hara, H.Jiang, R. Yokoyama, M.Kanematsu, H.Hoshi, H.Fujita
    • Organizer
      メディカルイメージング連合フォーラム
    • Place of Presentation
      沖縄
    • Year and Date
      2012 – 0120
  • [Presentation] Osteoporosis screening by use of automated scheme for measuring mandibular cortical thickness on dental panoramic radiographs2012

    • Author(s)
      T.Matsumoto, T.Hayashi, T.Hara, A.Katsumata, C.Muramatsu, X.Zhou, Y.Iida, M.Matsuoka, K.Katagi, E.Ariji, S.Mori, T.Kaneda, H.Fujita
    • Organizer
      メディカルイメージング連合フォーラム
    • Place of Presentation
      沖縄
    • Year and Date
      2012 – 0120
  • [Presentation] Development of automated analysis for early signs of cerebral infarctions on head X-ray CT images in emergency medical care2012

    • Author(s)
      K.Oshima, T.Hara, X.Zhou, K.Sakashita, C.Muramatsu, H.Fujita
    • Organizer
      メディカルイメージング連合フォーラム
    • Place of Presentation
      沖縄
    • Year and Date
      2012 – 0120
  • [Presentation] Construction of the statistical shape models and its performance evaluation for the 3D torso organs using the MDL method2012

    • Author(s)
      S.Yamaguchi, X.Zhou, R.Xu, T.Hara, R.Yokoyama, M.Kanematsu, H. Hoshi, S.Kido, H.Fujita
    • Organizer
      メディカルイメージング連合フォーラム
    • Place of Presentation
      沖縄
    • Year and Date
      2012 – 0119
  • [Presentation] Improvement of MDL method by adaptive sampling on spherical parameter space2012

    • Author(s)
      R.Xu, X.Zhou, Y.Hirano, R.Tachibana, S.Kido, H.Fujita
    • Organizer
      メディカルイメージング連合フォーラム
    • Place of Presentation
      沖縄
    • Year and Date
      2012 – 0119
  • [Presentation] Analysis of temporal changes and anatomical Standardized Uptake Value model on torso FDG-PET scans2012

    • Author(s)
      T.Suzuki, Y.Shimizu, T.Hara, T.Kobayashi, X.Zhou, S.Ito, T.Katafuchi, H.Fujita
    • Organizer
      メディカルイメージング連合フォーラム
    • Place of Presentation
      沖縄
    • Year and Date
      2012 – 0119
  • [Presentation] Evaluation of anatomical registration method for torso FDG-PET scans2012

    • Author(s)
      Y.Shimizu, T.Suzuki, T.Kobayashi, T.Hara, X.Zhou, S.Itoh, S. Kumita, K.Ishihara, T.Katafuchi, H.Fujita
    • Organizer
      メディカルイメージング連合フォーラム
    • Place of Presentation
      沖縄
    • Year and Date
      2012 – 0119
  • [Presentation] Automatic Organ Localization in X-ray Torso CT Images Using Machine-learning Approach2011

    • Author(s)
      Xiangrong Zhou, Takeshi Hara , Huayue Chen, Ryujiro Yokoyama, Masayuki Kanematsu, Hiroshi Fujita
    • Organizer
      第97回北米放射線学会
    • Place of Presentation
      シカゴ,アメリカ
    • Year and Date
      2011 – 1127-122
  • [Presentation] Quantitative Staging the Hepatic Fibrosis: Computer-aided Diagnosis by Shape, Texture, Volume, and Elasticity Analysis2011

    • Author(s)
      Xuejun Zhang, Satoshi Goshima, Xiangrong Zhou, Takeshi. Hara , Masayuki Kanematsu, Hiroshi Fujita
    • Organizer
      第97回北米放射線学会
    • Place of Presentation
      シカゴ,アメリカ
    • Year and Date
      2011 – 1127-122
  • [Presentation] Methodology of Statistical Image Analysis by Using Normal Cases for Torso FDG-PET Images2011

    • Author(s)
      Satoshi Ito, Takeshi Hara, Tetsuro Katafuchi, Takuya Matsumoto, Tokifumi Suzuki, Tatsunori Kobayashi, Xiangrong Zhou, Hiroshi Fujita
    • Organizer
      第97回北米放射線学会
    • Place of Presentation
      シカゴ,アメリカ
    • Year and Date
      2011 – 1127-122
  • [Presentation] Effect of Screening for Systemic Diseases Using Panoramic Radiographs: The New Role of Preventive Care in Dentistry2011

    • Author(s)
      H. Fujita, T. Hayashi, T. Sawagashira, T. Matsumoto, T. Hara, A. Katsumata, Y. Hayashi, M. Tagami, C. Muramatsu, X. Zhou, Y. Iida, M. Matsuoka, K. Katagi
    • Organizer
      第97回北米放射線学会
    • Place of Presentation
      シカゴ,アメリカ
    • Year and Date
      2011 – 1127-122
  • [Presentation] Automatic method for measuring mandibular cortical thickness by using active contour model on dental panoramic radiographs2011

    • Author(s)
      T.Matsumto, T.Hayashi, T.hara, A.Katsumata, C.Muramatsu, X.Zhou, Y.Iida, M.Matsuoka, K.Katagi, E.Ariji, S.Mori, T.Kaneda, H.Fujita
    • Organizer
      医用画像研究会
    • Place of Presentation
      北海道
    • Year and Date
      2011 – 0712
  • [Book] Automatic organ localization on X-ray CT images by using ensemble-learning techniques, Chapter 19 in Machine Learning in Computer-Aided Diagnosis: Medical Imaging Intelligence and Analysis2012

    • Author(s)
      Xiangrong Zhou, Hiroshi Fujita
    • Total Pages
      16 (500)
    • Publisher
      IGI Global
  • [Book] Sophisticated Imaging Technology in the Assessment of Osteoporosis Risk, Chapter 10 in Osteoporosis2012

    • Author(s)
      Huayue Chen, Tatsuro Hayashi, Xiangrong Zhou, Hiroshi Fujita, Minoru Onozuka, Kin-ya Kubo
    • Total Pages
      14 (862)
    • Publisher
      InTech
  • [Remarks] http//www.fjt.info.gifu-u.ac.jp

URL: 

Published: 2013-07-10  

Information User Guide FAQ News Terms of Use Attribution of KAKENHI

Powered by NII kakenhi