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2014 Fiscal Year Annual Research Report

多種画像統合による内視鏡診断治療支援のためのモダリティシームレスナビゲーシ ョン

Research Project

Project/Area Number 25242047
Research InstitutionNagoya University

Principal Investigator

森 健策  名古屋大学, 情報連携統括本部, 教授 (10293664)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 北坂 孝幸  愛知工業大学, 情報科学部, 准教授 (00362294)
小田 昌宏  名古屋大学, 情報科学研究科, 助教 (30554810)
二村 幸孝  名古屋大学, 情報連携統括本部, 研究員 (70402477)
三澤 一成  愛知県がんセンター(研究所), 腫瘍病理学部, 研究員 (70538438)
Project Period (FY) 2013-04-01 – 2017-03-31
Keywordsコンピュータ外科学 / 医用画像処理
Outline of Annual Research Achievements

消化管領域における内視鏡診断治療支援のための「モダリティシームレスナビゲーション」技術の確立とその臨床的評価を目的とし、平成26年度は、以下の6つの研究項目を実施した。以下に各研究項目についての実績を述べる。
(1) 消化管精密局所解剖学的構造データベースの構築:前年度に引き続き、消化管に関連する血管、リンパ節といった消化管局所解剖データベースの構築を実施した。(2) 消化管早期病変データベースの構築:術前の検査であるCTを基にして画像データベースを構築した。(3) CT像からの超精密局所解剖学的構造自動認識理解手法の実現:CT画像において上部消化管局所解剖学的構造を自動的に認識理解する手法を検討した。ここでは、入力画像における消化管形状データベースに最も一致する消化管形状を消化管形状データベースから求め、データベース上に付与されている情報から上部消化管変形形状を自動的に認識理解する手法を実現した。また、膵管に関する解剖構造認識方法についても検討した。(4) CT像からの早期病変自動検出手法の開発:特徴量に変換された早期病変情報を利用することで、CT画像から消化管における病変を自動検出する手法に関して検討した。上部消化管早期病変特徴量データベースを利用したリンパ節の自動検出手法を開発した。(5) 超音波内視鏡画像の認識理解手法実現:超音波内視鏡画像からの局所解剖構造および早期病変位置の自動認識理解に必要とされる内視鏡位置を求めるため、臓器形状を基に内視鏡先端位置を推定する手法を検討した。(6) 3Dプリンタの利用:実体モデルによるナビゲーション方法について検討を進めた。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

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

Reason

内視鏡診断治療支援のための「モダリティシームレスナビゲーション」技術を確立するための研究を実施した。消化管に関連する血管、リンパ節といった消化管局所解剖データベースの構築を実施した。これらのデータベースは特徴量の形でも記述されている。この消化管局所解剖データベースを利用した、解剖学的構造自動認識理解手法を実現した。術前の検査であるCT画像などの消化管画像データベースを構築し、リンパ節自動検出手法などを開発した。またモダリティシームレスナビゲーションシステムのプロトタイプシステムも実現されている。よっておおむね順調に進展していると考える。

Strategy for Future Research Activity

本研究課題はおおむね順調に進展しており研究実施計画への変更はない。今後は、多種画像モダリティシームレス統合に基づく内視鏡診断治療支援手法の実現に関して研究を進め、プロトタイプシステムの臨床の場における評価、その評価結果に基づくシステム改善を行う。その中でも、消化管変形推定手法実現、内視鏡位置推定手法の開発などを精力的に進める予定である。

  • Research Products

    (32 results)

All 2015 2014

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (28 results) (of which Invited: 6 results)

  • [Journal Article] Real-time bronchoscope three-dimensional motion estimation usingmultiple sensor-driven alignment of CT images and electromagneticmeasurements2014

    • Author(s)
      Xiongbiao Luo and Kensaku Mori
    • Journal Title

      Computerized Medical Imaging and Graphics

      Volume: 38 Pages: 540-548

    • DOI

      10.1016/j.compmedimag.2014.06.013

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A Discriminative Structural Similarity Measure and its Application to Video-Volume Registration for Endoscope Three-Dimensional Motion Tracking2014

    • Author(s)
      Xiongbiao Luo and Kensaku Mori
    • Journal Title

      TRANSACTIONS ON MEDICAL IMAGING

      Volume: 33 Pages: 1248-1261

    • DOI

      10.1109/TMI.2014.2307052

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 画像診断―イメージングアプローチ 腎細胞癌の下大動脈腫瘍塞栓血管3Dイメージング2014

    • Author(s)
      森 健策
    • Journal Title

      Nephrology Frontier

      Volume: 13 Pages: 70(286)-74(290)

  • [Journal Article] 画像情報処理技術を活用した診断・治療支援~腹部のがん治療を助ける画像処理技術~2014

    • Author(s)
      森 健策
    • Journal Title

      電気評論

      Volume: 99 Pages: 19-24

  • [Presentation] 腹腔鏡下手術ナビゲーションにおける血管と臓器情報を用いた術中のレジストレーション手法に関する初期検討2015

    • Author(s)
      林 雄一郎, 森田 千尋, ホークス デイビット, 三澤 一成, 森 健策
    • Organizer
      電子情報通信学会技術研究報告
    • Place of Presentation
      石垣島 ホテルミヤヒラ, 沖縄
    • Year and Date
      2015-03-02 – 2015-03-03
  • [Presentation] 大腸ひだ検出処理に基づく大腸内視鏡ナビゲーションシステムに関する検討2015

    • Author(s)
      近藤 弘明, 小田 昌宏, 古川 和宏, 宮原 良二, 廣岡 芳樹, 後藤 秀美, 北坂 孝幸, 森 健策
    • Organizer
      電子情報通信学会技術研究報告
    • Place of Presentation
      石垣島 ホテルミヤヒラ, 沖縄
    • Year and Date
      2015-03-02 – 2015-03-03
  • [Presentation] SVMを利用した3次元腹部CT像からの胆管領域セグメンテーション手法の開発2015

    • Author(s)
      古閑 楠人, 林 雄一郎, 廣瀬 友昭, 小田 昌宏, 北坂 孝幸, 伊神 剛, 梛野 正人, 森 健策
    • Organizer
      電子情報通信学会技術研究報告
    • Place of Presentation
      石垣島 ホテルミヤヒラ, 沖縄
    • Year and Date
      2015-03-02 – 2015-03-03
  • [Presentation] Connection method of separated luminal regions of intestine from CT volumes2015

    • Author(s)
      Masahiro Oda, Takayuki Kitasaka, Kazuhiro Furukawa, Osamu Watanabe, Takafumi Ando, Yoshiki Hirooka, Hidemi Goto, and Kensaku Mori
    • Organizer
      SPIE Medical Imaging
    • Place of Presentation
      Renaissance Orlando at SeaWorld, Orlando, FL, USA
    • Year and Date
      2015-02-27 – 2015-03-03
  • [Presentation] Investigation of Optimal Feature Value Set in False Positive Reduction Process for Automated Abdominal Lymph Node Detection Method2015

    • Author(s)
      Yoshihiko Nakamura, Yukitaka Nimura, Takayuki Kitasaka, Shinji Mizuno, Kazuhiro Furukawa, Hidemi Goto, Michitaka Fujiwara, Kazunari Misawa, Masaki Ito, Shigeru Nawano, and Kensaku Mori
    • Organizer
      SPIE Medical Imaging
    • Place of Presentation
      Renaissance Orlando at SeaWorld, Orlando, FL, USA
    • Year and Date
      2015-02-27 – 2015-03-03
  • [Presentation] 局所濃淡構造解析を用いた 3 次元腹部 X 線 CT 像からの胃がん症例における胃周辺の小径腫大リンパ節自動検出手法の検討2014

    • Author(s)
      中村 嘉彦, 北坂 孝幸, 古川 和宏, 後藤 秀実, 藤原 道隆, 三澤 一成, 森 健策
    • Organizer
      日本コンピュータ外科学会大会
    • Place of Presentation
      大阪大学コンベンションセンター, 大阪大学吹田キャンパス, 大阪
    • Year and Date
      2014-11-08 – 2014-11-09
  • [Presentation] 磁気式位センサと3次元 CT 像を用いた大腸内視鏡トラッキングにおける特徴点対応付け条件に関する検討2014

    • Author(s)
      近藤 弘明, 小田 昌宏, 北坂 孝幸, 古川 和宏, 宮原 良二, 廣岡 芳樹, 後藤 秀実, 森 健策
    • Organizer
      日本コンピュータ外科学会大会
    • Place of Presentation
      大阪大学コンベンションセンター, 大阪大学吹田キャンパス, 大阪
    • Year and Date
      2014-11-08 – 2014-11-09
  • [Presentation] A New Image Similarity Measure for Bronchoscope Tracking Based on Image Registration2014

    • Author(s)
      Qier Meng,Takayuki Kitasaka, Yukitaka Nimura, and Kensaku Mori
    • Organizer
      日本生体医工学会東海支部大会
    • Place of Presentation
      株式会社スズケン本社, 名古屋
    • Year and Date
      2014-10-18 – 2014-10-18
  • [Presentation] 特別講演:画像認識理解とコンピュータビジョンに基づく胸部画像診断支援2014

    • Author(s)
      森 健策
    • Organizer
      郡山臨床呼吸器カンファランス
    • Place of Presentation
      ホテルハマツ,福島
    • Year and Date
      2014-10-02 – 2014-10-02
    • Invited
  • [Presentation] Enhanced Differential Evolution to Combine Optical Mouse Sensor with Image Structural Patches for Robust Endoscopic Navigation2014

    • Author(s)
      Xiongbiao Luo, Uditha L. Jayarathne, A. Jonathan McLeod, and Kensaku Mori
    • Organizer
      MICCAI 2014
    • Place of Presentation
      Massachusetts Institute of Technology, MA, USA
    • Year and Date
      2014-09-14 – 2014-09-18
  • [Presentation] Automated method for reconstructing fragmented luminal regions of intestine2014

    • Author(s)
      Masahiro Oda, Takayuki Kitasaka, Kazuhiro Furukawa, Osamu Watanabe, Takafumi Ando, Yoshiki Hirooka, Hidemi Goto, and Kensaku Mori
    • Organizer
      MICCAI 2014 Workshop on Abdominal Imaging
    • Place of Presentation
      Massachusetts Institute of Technology, MA, USA
    • Year and Date
      2014-09-14 – 2014-09-18
  • [Presentation] 画像処理による医用画像の認識理解と診断治療支援への応用 -3次元画像処理の基礎から応用まで-2014

    • Author(s)
      森 健策
    • Organizer
      東海支部第24回基礎セミナー「バイオメディカルエンジニアリング」
    • Place of Presentation
      応用物理学会・東海支部, 名古屋大学, 名古屋
    • Year and Date
      2014-09-05 – 2014-09-05
    • Invited
  • [Presentation] Diversity-Enhanced Condensation Algorithm and Its Application for Robust and Accurate Endoscope Electromagnetic Tracking2014

    • Author(s)
      Xiongbiao Luo, Ying Wan, Xiangjian He, Jie Yang, and Kensaku Mori
    • Organizer
      MIRU2014 画像の認識・理解シンポジウム
    • Place of Presentation
      岡山コンベンションセンター, 岡山
    • Year and Date
      2014-07-28 – 2014-07-31
    • Invited
  • [Presentation] 腹腔鏡下胃切除術の術中ナビゲーションシステムにおける局所レジストレーション手法の開発2014

    • Author(s)
      森田 千尋, 林 雄一郎, 小田 昌宏, 三澤 一成, 森 健策
    • Organizer
      日本医用画像工学会大会
    • Place of Presentation
      東京慈恵会医科大学, 東京
    • Year and Date
      2014-07-24 – 2014-07-26
  • [Presentation] 大腸の変形を考慮した磁気式位置センサおよび3次元CT像を用いた大腸内視鏡トラッキング手法の精度向上2014

    • Author(s)
      近藤 弘明, 小田 昌宏, 古川 和宏, 宮原 良二, 廣岡 芳樹, 後藤 秀実, 北坂 孝幸, 森 健策
    • Organizer
      日本医用画像工学会大会
    • Place of Presentation
      東京慈恵会医科大学, 東京
    • Year and Date
      2014-07-24 – 2014-07-26
  • [Presentation] 仮想化内視鏡と磁気式位置センサによる腹腔鏡下手術ナビゲーションシステムの開発2014

    • Author(s)
      林 雄一郎, 伊神 剛, 廣瀬 友昭, 梛野 正人, 森 健策
    • Organizer
      日本医用画像工学会大会
    • Place of Presentation
      東京慈恵会医科大学, 東京
    • Year and Date
      2014-07-24 – 2014-07-26
  • [Presentation] A study on feature analysis in false positive reduction process of automated abdominal lymph node detection method2014

    • Author(s)
      Yoshihiko Nakamura, Takayuki Kitasaka, Shinji Mizuno, Kazuhiro Furukaw, Hidemi Goto, Michitaka Fujiwara, Kazunari Misawa, Masaaki Ito, Shigeru Nawano, and Kensaku Mori
    • Organizer
      Computer Assisted Radiology and Surgery 2014
    • Place of Presentation
      Fukuoka International Convention Center, Fukuoka, JAPAN
    • Year and Date
      2014-06-25 – 2014-06-28
  • [Presentation] An automated method for connecting separated luminal regions of intestine segmented from CT volumes2014

    • Author(s)
      Masahiro Oda, Takayuki Kitasaka, Kazuhiro Furukawa, Osamu Watanabe, Takafumi Ando, Yoshiki Hirooka, Hidemi Goto, and Kensaku Mori
    • Organizer
      Computer Assisted Radiology and Surgery 2014
    • Place of Presentation
      Fukuoka International Convention Center, Fukuoka, JAPAN
    • Year and Date
      2014-06-25 – 2014-06-28
  • [Presentation] Development of marker-free estimation method of colonoscope tip position using electromagnetic sensors and CT volumes2014

    • Author(s)
      Hiroaki Kondo, Masahiro Oda, Kazuhiro Furukawa, Ryoji Miyahara, Yoshiki Hirooka, Hidemi Goto, Takayuki Kitasaka, and Kensaku Mori
    • Organizer
      Computer Assisted Radiology and Surgery 2014
    • Place of Presentation
      Fukuoka International Convention Center, Fukuoka, JAPAN
    • Year and Date
      2014-06-25 – 2014-06-28
  • [Presentation] Development of laparoscope surgery navigation system activated by utterance of anatomical name based on automated anatomical name recognition of abdominal blood vessels2014

    • Author(s)
      Kensaku Mori, Masayasu Hirata, Tetsuro Matsuzaki, Masahiro Oda, Takayuki Kitasaka, Kazunari Misawa, Yuichiro Hayashi, and Yoshito Mekada
    • Organizer
      Computer Assisted Radiology and Surgery 2014
    • Place of Presentation
      Fukuoka International Convention Center, Fukuoka, JAPAN
    • Year and Date
      2014-06-25 – 2014-06-28
  • [Presentation] Clinical application of 3D virtual navigation system to laparoscopic gastrectomy2014

    • Author(s)
      Yuichiro Hayashi, Kazunari Misawa, Masahiro Oda, and Kensaku Mori
    • Organizer
      Computer Assisted Radiology and Surgery 2014
    • Place of Presentation
      Fukuoka International Convention Center, Fukuoka, JAPAN
    • Year and Date
      2014-06-25 – 2014-06-28
  • [Presentation] False positive reduction based on SVM using intensity and texture information for automatic abdominal lymph node segmentation2014

    • Author(s)
      Yukitaka Nimura, Yoshihiko Nakamura, Yuichiro Hayashi, Takayuki Kitasaka, Kazuhiro Furukaw, Kazunari Misawa, and Kensaku Mori
    • Organizer
      Computer Assisted Radiology and Surgery 2014
    • Place of Presentation
      Fukuoka International Convention Center, Fukuoka, JAPAN
    • Year and Date
      2014-06-25 – 2014-06-28
  • [Presentation] A method for automated detection of lymph nodes from contrasted chest CT images using modified radial structure tensor2014

    • Author(s)
      Takayuki Kitasaka, Masahiro Oda, Shingo Iwano, Hirotoshi Honma, Hirotsugu Takabatake, Masaki Mori, Hiroshi Natori, and Kensaku Mori
    • Organizer
      Computer Assisted Radiology and Surgery 2014
    • Place of Presentation
      Fukuoka International Convention Center, Fukuoka, JAPAN
    • Year and Date
      2014-06-25 – 2014-06-28
  • [Presentation] Recent Advancement and Fundamental Technologies in Medical Image Computing and Visualization2014

    • Author(s)
      Kensaku Mori
    • Organizer
      Asian Conference on Computer Aided Surgery In conjunction with CARS 2014
    • Place of Presentation
      Fukuoka International Convention Center, Fukuoka, JAPAN
    • Year and Date
      2014-06-24 – 2014-06-25
    • Invited
  • [Presentation] Application of patient specific 3D liver model fabricated by 3D printer from CT volumes to aid liver cancer surgery2014

    • Author(s)
      Yoshihiko Nakamura, Yuichiro Hayashi, Tomoaki Hirose, Tsuyoshi Igami, Asato Nagino, and Kensaku Mori
    • Organizer
      電子情報通信学会技術研究報告
    • Place of Presentation
      九州大学
    • Year and Date
      2014-06-24 – 2014-06-24
  • [Presentation] Robust Real-Time Bronchoscope Electromagnetic Tracking Using an Adaptive Hybrid Registration Approach without Fiducials2014

    • Author(s)
      Luo Xiongbiao and Kensaku Mori
    • Organizer
      2014 IEEE International Symposium on Biomedical Imaging
    • Place of Presentation
      Renaissance Beijing Capital Hotel, Beijing, China
    • Year and Date
      2014-04-29 – 2014-05-02
  • [Presentation] パネルディスカッション10 デジタルネイティブに対するバーチャルリアリティ応用の実践 計算解剖モデルに基づく診断治療支援2014

    • Author(s)
      森 健策
    • Organizer
      日本泌尿器科学会総会
    • Place of Presentation
      神戸国際会議場
    • Year and Date
      2014-04-24 – 2014-04-27
    • Invited
  • [Presentation] 計算解剖と3Dプリンタ-医療分野における3Dプリンタの活用法2014

    • Author(s)
      森 健策
    • Organizer
      第1回研究会「3Dプリンタ技術」
    • Place of Presentation
      大阪科学技術センター
    • Year and Date
      2014-04-23 – 2014-04-23
    • Invited

URL: 

Published: 2016-06-01  

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