2013 Fiscal Year Annual Research Report
一般化Ｎ次元スパースコーディングによる腹部の複数実質臓器統計ボリュームモデリング
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24300076
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| Research Institution | Ritsumeikan University |
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Principal Investigator |
陳 延偉 立命館大学, 情報理工学部, 教授 (60236841)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
田中 弘美 立命館大学, 情報理工学部, 教授 (10268154)
韓 先花 立命館大学, 立命館グローバル・イノベーション研究機構, 准教授 (60469195)
佐藤 嘉伸 大阪大学, 医学系研究科, 准教授 (70243219)
古川 顕 首都大学東京, 人間健康科学研究科, 教授 (80199421)
森川 茂廣 滋賀医科大学, 医学部, 教授 (60220042)
健山 智子 立命館大学, 情報理工学部, 助教 (90550153)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | 多重線形 / 腹部複数臓器 / スパース / Low-rank / 局所解析 / ボリューム / 医用画像 / テンプレートマッチング |
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| Research Abstract |
本研究は、先行研究で開発した一般化N次元主成分分析（GND-PCA）を拡張させ、新たな一般化N次元スパースコーディング法（テンソルベーススパースコーディング法ともいう）を開発し、腹部の複数実質臓器統計ボリュームモデルの構築を目的にし研究を進めてきた。平成25年度は主に腹部複数臓器の分割法及び多重線形スパースコーディング法に関する研究を行った。以下の成果が得られた。
腹部複数臓器（肝臓、脾臓、左腎臓、右腎臓、肺）の自動分割においては、人体の骨を基準とし、各臓器と骨格との統計的幾何学関係に基づいて、各臓器の骨格に対するおよその位置を表すBounding Boxを自動的に設定するフレームワークを開発し、確率アトラスをテンプレートとし、テンプレートマッチングによる高精度な腹部複数臓器分割法を開発した。その成果は6月に開催される国際学会で発表する予定である。
多重線形代数スパースコーディング法においては、ボリュームデータをテンソルとしてそのまま取り扱うことができる、多重線形テンソルコーディング法を開発した。肝臓異常診断に有効であることをしめした。その成果は国際学術誌Computational and Mathematical Methods in Medicineに論文を掲載した。また、肝臓の形態解析において、残さのスパース性に関する拘束条件（Sparse and low rank）を導入することにより、局所的変形を定量的に解析できるようになり、肝硬変診断に極めて有効であることを示した。その成果は現在IEICE Transに投稿中である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本研究は大きく二つのテーマで研究を進めている。1,データベースの構築と腹部複数臓器の分割; 2,多重線形代数理論とスパースコーディングの融合に新しい手法の開発。
1,については、現在すでに１００症例以上のデータベースを構築しており、腹部腹部複数臓器の分割法のフレームワークを提案し、その有効性も示した。また、2,については、多重線形とスパースコーディングによる解析フレームワークが完成し、それぞれの有効性を示した。
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| Strategy for Future Research Activity |
２６年度は最終年度になり、まず、多重線形代数とスパースコーディングを統合し、様々な医用画像データに適用し、その有効性を検証していく。また、肝硬変支援診断システムを構築し、実用化も目指して行く。
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
当初、平成25年度にRAを雇用する予定であったが先方の都合上来れなくなったため次年度に予定額が繰越となった。
前年度来れなかったRAが4月から来たので人件費として使用し研究を進める計画である。
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Research Products
(31 results)
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[Journal Article] Novel Liver Visualization and Surgical Simulation System2013
Author(s)
Kaibori M, Chen YW, Matsui K, Ishizaki M, Tsuda T, Nakatake R, Sakaguchi T, Matsushima H, Miyawaki K, Shindo T, Tateyama T, Kwon AH
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Journal Title
J Gastrointest Surg
Volume: Vol.17
Pages: 1422-1428
Peer Reviewed
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[Journal Article] Enhanced Intestinal Motility during Oral Glucose Tolerance Test after Laparoscopic Sleeve Gastrectomy2013
Author(s)
Vo Nguyen Trung, Hiroshi Yamamoto1, Akira Furukawa, Tsuyoshi Yamaguchi, Satoshi Murata, Masahiro Yoshimura, Yoko Murakami, Shigetaka Sato, Hideji Otani, Satoshi Ugi, KatsutaroMorino, Hiroshi Maegawa, Tohru Tani
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Journal Title
Preliminary Results Using Cine Magnetic Resonance Imaging
Volume: Volume 8 | Issue 6 | e65739
Pages: 1-10
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Design, synthesis, and preliminary ex vivo and in vivo evaluation of cationic magnetic resonance contrast agent for rabbit articular cartilage imaging.2013
Author(s)
Irie T, Oda K,c Shiino A, Kubo M, Morikawa S, Urushiyama N, Aonuma S, Kimura T, Inubushi T, Oohashi T, Komatsu N.
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Journal Title
Med Chem Commun 4
Volume: Med Chem Commun 4
Pages: 1508-1512
DOI
Peer Reviewed
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