脊柱管狭窄症診断のためのＸ線動画像からの脊柱管変形のリアルタイム計測手法の確立
Publicly Offered Research
| Project Area | Multidisciplinary computational anatomy and its application to highly intelligent diagnosis and therapy |
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| Project/Area Number |
15H01124
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Review Section |
Science and Engineering
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| Research Institution | Nara Institute of Science and Technology |
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Principal Investigator |
加藤 博一 奈良先端科学技術大学院大学, 情報科学研究科, 教授 (70221182)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2017-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2016)
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| Budget Amount *help |
¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2016: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000)
Fiscal Year 2015: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000)
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| Keywords | 脊柱管狭窄症 / 脊柱管変形 / 多元計算解剖学 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
腰部脊柱管狭窄症とは，脊椎にある脊柱管が狭窄する整形外科疾患であり，国内の患者数は推定240万人ともいわれている．体を自由に動かしつつ脊柱管の変化をリアルタイムに容易に高精度に観察できる診断方法が理想ではあるが，そのような方法は存在しなかった．
当初は，（１）X線透視によって得られるX線動画像を用いた高精度なリアルタイム2D-3D registration手法を開発する．（２）CTとMRIの位置合わせ結果を利用し，脊柱管の変化によって神経がどの程度圧迫されているかを計測する技術を開発する．以上の２点を技術開発目標としていた．
昨年度は，X線透視画像とCTデータの2D-3D registration手法の高精度化，および，リアルタイム化について検討を行ってきた．シングルプレーンのX線透視画像からの計測においては奥行き方向の誤差が大きくなり，それをできる限り抑える手法を考案したが，その手法の検証がまだできていなかった．
本年度は，昨年度考案した上述の手法の検証と改良を行った．具体的には，X線透視画像の中で，CTデータとの2D-3D registrationにおいて重要となる部分，精度の悪化の原因となるようなノイズや他の骨の影響を受けている部分などを識別し，その結果を用いて画素毎に重み付け行った類似度計算法を採用した．その結果，奥行き方向においても多くの場合において精度の向上を確認することができた．同時に，この手法を動画像に適用することを目指し，GPUを使用した計算処理の最適化を行った．
さらに，X線透視動画像の撮影を行い，動画像に対して本手法の適用を試みた．しかし，結果としては，満足のできる結果が得られなかった．理由としては，動画撮像においては，使用するx線の強度を上げることができず，結果として，画像のコントラストが著しく低くなっていたからである．
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| Research Progress Status |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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Report
(2 results)
Research Products
(2 results)
