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統計的手法を用いた医用画像データ解析システムの開発

研究課題

研究課題/領域番号 12558020
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分展開研究
研究分野 統計科学
研究機関筑波大学

研究代表者

工藤 博幸  筑波大学, 電子・情報工学系, 助教授 (60221933)

研究分担者 村山 秀雄  放射線医学総合研究所, 医学物理部, 診断システム開発室長 (50166310)
久野 誉人  筑波大学, 電子・情報工学系, 助教授 (00205113)
研究期間 (年度) 2000 – 2002
研究課題ステータス 完了 (2002年度)
配分額 *注記
1,900千円 (直接経費: 1,900千円)
2002年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
2001年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
キーワード医用画像 / 画像処理 / 画像再構成 / PET / MRI / 統計的推定 / 領域分割 / オプティカルフロー / アンジオグラフィー / SPECT / マイクロCT / EMアルゴリズム
研究概要

統計的手法に基づく医用画像データ処理をより実用的なものにするため,以下の3項目について研究を行った.まず,我々が以前の研究で開発した統計的手法に基づく画像処理アルゴリズムの高速化を行った.統計的手法に基づく画像処理アルゴリズムは,一般に評価関数の最小化に基づくため経験的な画像処理アルゴリズムより多くの計算量を必要とする.そこで,以前の研究で開発した『SPECT・PET画像再構成』アルゴリズムと『MRI画像領域分割』アルゴリズムを実用化に耐え得るように高速化した.ブロック反復や数理計画の手法を導入することで短時間で十分な精度の解を得ることが可能となった.次に,新しい医用画像処理問題への一般化を行った.これまで国内外で研究が少なく我々も未検討の統計的手法に基づく『少数方向投影からの3次元血管像再構成』・『領域分割された吸収マップ再構成』・『医用動画像からのオプティカルフロー抽出』などのアルゴリズムを開発した.数理計画の手法・トポロジー拘束条件付きラベリング法・ウェーブレット変換などの統計的手法に基づく画像処理の分野では独創性の高い新しい概念を導入し,実用性の高いアルゴリズムを開発することができた.最後に,ワークステーション上での医用画像データ解析システムの構築を行った.上記の5つのアルゴリムを実装したソフトウェアのデータ入出力形式を統一化し画像表示などのユーザインターフェースを加え,医用画像データを対象とした画像データ解析システムを構築し動作のテストを行った.

報告書

(4件)
  • 2002 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2001 実績報告書
  • 2000 実績報告書
  • 研究成果

    (28件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (28件)

  • [文献書誌] 工藤博幸: "高速な統計的CT画像再構成のためのNewton-SOR法"電子情報通信学会論文誌(D-II). J84-D-II. 2328-2337 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 工藤博幸: "トポロジー拘束条件付きラベリング法を用いた吸収マップ再構成"電子情報通信学会論文誌(D-II). J85-D-II. 130-139 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Meihua Li: "An accurate iterative reconstruction algorithm for sparse objects : application to 3-D blood-vessel reconstruction from a limited number of projections"Physics in Medicine and Biology. 47. 2599-2610 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hiroyuki Kudo: "A new approach to SPECT attenuation correction without transmission measurements"Conference Record of 2000 IEEE Medical Imaging Conference. 13.58-13.62 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Akira Hashimoto: "Ordered-subsets EM algorithm for image segmentation with application to Brain MRI"Conference Record of 2000 IEEE Medical Imaging Conference. 18.118-18.121 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 工藤博幸: "4Dアンジオグラフィーの基盤技術-少数方向投影からの血管像再構成"映像情報メディカル. 34. 1440-1443 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hiroyuki Kudo: "Newton-SOR method for fast statistical tomographic image reconstruction"Transactions of IEICE Japan. 84-D-II. 2328-2337 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hiroyuki Kudo: "Attenuation map reconstruction using topology constrained labeling"Transactions of IEICE Japan. 85-D-II. 130-139 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Meihua Li: "An accurate iterative reconstruction algorithm for sparse objects : application to 3-D blood-vessel reconstruction from a limited number of projections"Physics in Medicine and Biology. 47. 2599-2610 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hiroyuki Kudo: "A new approach to SPECT attenuation correction without transmission measurements"Conference Record 2000 IEEE Medical Imaging Conference. 13.58-13.62 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Akira Hashimoto: "Ordered-subsets EM algorithm for image segmentation with application to Brain MRI"Conference Record 2000 IEEE Medical Imaging Conference. 18.118-18.121 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hiroyuki Kudo: "Basic technology for 4D angiography-blood-vessel reconstruction from a few projection data"Eizo-Joho Medical. 34. 1440-1443 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Meihua Li: "An accurate iterative reconstruction algorithm for sparse objects : application to 3-D blood-vessel reconstruction from a limited number of projections"Physics in Medicine and Biology. 47・15. 2599-2610 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Meihua Li: "Sparse object reconstruction from a limited number of projections using the linear programming"Conference Record of 2002 IEEE Medical Imaging Conference. M6-87 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 工藤博幸: "4Dアンジオグラフイーの基盤技術-少数方向投影からの血管像再構成"映像情報メディカル. 34・15. 1440-1443 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 工藤博幸: "CTにおける画像再構成と最適化"日本OR学会アルゴリズムと最適化研究部会. (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 李美花: "線形計画問題の評価問題に2次摂動関数を加えた少数方向投影からの血管画像再構成"日本医用画像工学会第21回大会. OP2-06 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 深野敦史: "統計的手法による3次元PET画像再構成の実装と評価"平成14年度次世代PET装置開発研究班会議. (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 工藤博幸: "高速な統計的CT画像再構成のためのNewton-SOR法"電子情報通信学会論文誌(D-II). J84-D-II 10. 2328-2337 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 工藤博幸: "トポロジー拘束条件付きラベリング法を用いた吸収マップ再構成"電子情報通信学会論文誌(D-II). J85-D-II 1. 130-139 (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Meihua Li: "Accurate iterative reconstruction algorithm for sparse objects: Application to 3-D blood-vessel reconstruction from a limited number of projections"Proc. Sixth Int. Meeting on Fully 3-D Image Reconstruction in Radiology and Nuclear Medicine. 245-248 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 李美花: "非線形計画問題の双対性を用いた少数方向投影からのCT画像再構成"電子情報通信学会技術研究報告. MI2001-24. 1-8 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 中原英隆: "ウェーブレットしきい値処理を用いたオプティカルフロー抽出とその気管支線毛画像への適用"電子情報通信学会技術研究報告. MI2001-28. 33-40 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] H.Kudo,H.Nakamura: "A New approach to SPECT attenuation correction without transmission measurements"Proc.2000 IEEE Medical Imaging Conference. IEEE66 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] S.Sawada,H.Kudo: "Globally convergent Newton-SOR method for statistical image reconstruction"Proc.2000 IEEE Medical Imaging Conference. IEEE67 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] H.Kudo,H.Nakamura: "Segmented attenuation map reconstruction from incomplete transmission data"Proc.2000 IEEE Medical Imaging Conference. IEEE68 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] A.Hashimoto,H.Kudo: "Ordered-subsets EM algorithm for image segmentation and its application"Proc.2000 IEEE Medical Imaging Conference. IEEE141 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 安川雅人,工藤博幸: "統計的CT画像再構成のための新しいブロック勾配法"電子情報通信学会技術研究報告. MI2000-43 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書

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公開日: 2001-04-01   更新日: 2016-04-21  

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