トポロジーに着目した心臓病理検体からの先天性心疾患計算解剖モデルの構築
Publicly Offered Research
| Project Area | Multidisciplinary computational anatomy and its application to highly intelligent diagnosis and therapy |
|---|
| Project/Area Number |
15H01133
|
|---|
| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
|
| Allocation Type | Single-year Grants |
|---|
| Review Section |
Science and Engineering
|
|---|
| Research Institution | University of Hyogo (2016)
National Cardiovascular Center Research Institute (2015) |
|---|
Principal Investigator |
原口 亮 兵庫県立大学, 応用情報科学研究科, 准教授 (00393215)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2017-03-31
|
| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2016)
|
| 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)
|
|---|
| Keywords | 生体医工学 / 心臓 / 医用画像 / 先天性心疾患 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
平成28年度は，(1)先天性心疾患(CHD)を含む心臓病理解剖検体をMRI撮像して得られたボリュームデータ全例のセグメンテーション，(2)医学教育のためのiPadビューワの開発，(3)ボリュームデータからのグラフ構造抽出手法の開発，(4)先天性心疾患オントロジーの開発を行った．
(1)CHDの病態理解には血流の把握が重要であることから，心筋部分の抽出に加えて血液のとおりみちである内腔部分もセグメンテーションの対象とすることとした．理化学研究所で開発されたソフトウェアVoTracerを用いて全7症例を実施した．例えばフォンタン術症例においては，下大静脈が右房・右室を介さず直接肺動脈に接続されている様子が明らかとなった．
(2)医学教育用iPadビューワを開発した．開発フレームワークにはUnreal Engineを用いた．タッチ操作による一般的な閲覧機能に加えて，心内腔を見やすくする表現手法や心エコー画像と対比させやすい断面表示など心血管の観察に有用な機能を実装した．
(3)CHDの形態特徴を表現するには，ボクセルの集合よりもノードとエッジの集合で構成されるグラフ構造の方が適切であると考えた．そこでボリュームデータからグラフ構造を抽出する手法を新たに開発した．ボリュームデータに対してユーザがノード位置を複数指定すると，スーパーボクセル化処理とグラフ探索によりノード間の最適経路を算出する．本手法を実装したアプリケーションを開発し良好な結果を得た．
(4)グラフ構造と病態とを自動的に対応づけるために，CHDオントロジーの構築を開始した．既存の正常人体オントロジーFoundation Model of Anatomyをベースとして，オントロジー構築支援ツールProtegeを用いて開発している．
以上，年度当初の研究計画を達成するとともに，追加で(4)オントロジー構築を開始した．
|
| Research Progress Status |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
|
| Strategy for Future Research Activity |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
|
Report
(2 results)
Research Products
(11 results)
