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解剖学的分類に基づく知的CAD

研究課題

研究課題/領域番号 15070209
研究種目

特定領域研究

配分区分補助金
審査区分 理工系
研究機関徳島大学

研究代表者

仁木 登  徳島大学, 大学院・ソシオテクノサイエンス研究部, 教授 (80116847)

研究分担者 久保 満  徳島大学, 大学院・ソシオテクノサイエンス研究部, 助手 (30325245)
西谷 弘  徳島大学, 大学院・ヘルスバイオサイエンス研究部, 教授 (50117206)
江口 研二  東海大学, 医学部, 教授 (30349336)
中野 恭幸 (中野 泰幸)  滋賀医科大学, 医学部, 講師 (00362377)
大松 広伸  徳島大学, 国立がんセンター, 研究員 (40415518)
河田 佳樹  徳島大学, 大学院・ソシオテクノサイエンス研究部, 助教授 (70274264)
上野 淳二  徳島大学, 医学部, 教授 (60116788)
山本 眞司  中京大学, 情報理工学部, 教授 (80230556)
片田 和廣  藤田保健衛生大学, 医学部, 教授 (00101684)
研究期間 (年度) 2003 – 2006
研究課題ステータス 完了 (2007年度)
配分額 *注記
80,000千円 (直接経費: 80,000千円)
2006年度: 20,000千円 (直接経費: 20,000千円)
2005年度: 20,000千円 (直接経費: 20,000千円)
2004年度: 20,000千円 (直接経費: 20,000千円)
2003年度: 20,000千円 (直接経費: 20,000千円)
キーワード知的CAD / 解剖学の分類 / 画像データベース / 多臓器・多疾患 / 肺疾患・心血管疾患・骨疾患 / 解剖学的分類 / 大規模症例画像データベース / 胸部3次元CT画像 / 知的CADシステム / 検出・診断アルゴリズム / デジタル診断環境 / マルチスライスCT / 肺がん / 検出 / 鑑別 / 肺気腫 / 冠動脈石灰化 / 骨粗鬆症 / 計算機支援診断 / 3次元CT画像 / コンピュータ支援診断 / 検出と分類 / 画像処理
研究概要

マルチスライスCTの進歩により,臨床分野からこの膨大な3次元CT画像を正確に効率よく読影する診断支援技術の開発が強く求められている.これには医師がコンピュータを利用した新しい画像診断が有望である.このため,本研究では1.画像データベースの構築,2.肺がんを中心とした多臓器・多疾患の画像診断支援アルゴリズムの開発,3.臨床評価とシステム化の研究量題に取り組んだ.
1. 画像データベース構築
個人情報を保護するセキュリティ対策を施したマルチモーダル画像データベースの大規模化と体幹部がん検出・診断アルゴリズムの臨床評価を実施できる体制の構築を行った.
2. 肺がんを中心とした多臓器・多疾患の画像診断支援アルゴリズムのシステム化
体幹部CT画像から体幹部の疾患の形態的・機能的な画像特徴の定量的な解析による定量的な根拠に基づいて肺がん・肺気腫・冠動脈石灰化・骨粗鬆症の検出・診断アルゴリズムを開発した.本年度の取り組みは次の通りである.
(1)臓器セグメンテーションと計測:臓器の解剖学的構造の空間的配置を導入し,臓器抽出の高度化を進め,区域気管支の分類を肺葉内における気管支の空間的な分布を用いて行うアルゴリズムを研究開発した.
(2)肺がん検出アルゴリズム:高精度な臓器セグメンテーションの結果に基づいて,肺内領域や肺境界領域を検査して孤立結節,血管に接触する結節,胸壁・縦隔・横隔膜に接触する結節を検出するアルゴリズムを研究開発した.
(3)肺気腫検出:肺気腫検出は,肺内領域内で低濃度の小領域を検出するアルゴリズムの開発を進めた.時系列の3次元CT画像を用いて肺内領域内で低濃度領域の経過変化を定量化する手法を開発した.
(4)冠動脈石灰化検出:冠動脈石灰化検出は縦隔領域の大動脈・肺動脈を特定し,冠動脈が走行する心臓表面領域の高濃度の小領域を検出する手法を開発した.
(5)骨粗鬆症検出:骨粗鬆症検出は脊椎を解析して各胸椎を特定し,その海綿骨部のCT値・骨密度値を測定して異常部位の検出を行う手法を開発した.
3. 臨床評価とシステム化
体幹部疾患検出・診断アルゴリズムを画像データベースによる統計的な評価によってその有用性を示した.これらのアルゴリズムを統合した高性能診断エンジン,高機能UI及び,実時間処理などのシステム化に向けた研究開発を実施した.

報告書

(5件)
  • 2007 研究成果報告書概要
  • 2006 実績報告書
  • 2005 実績報告書
  • 2004 実績報告書
  • 2003 実績報告書
  • 研究成果

    (67件)

すべて 2007 2006 2005 2004 2003 その他

すべて 雑誌論文 (57件) (うち査読あり 8件) 学会発表 (2件) 図書 (1件) 文献書誌 (7件)

  • [雑誌論文] SAKURA-viewer : Intelligent order history viewer based on two-viewpoint architecture2007

    • 著者名/発表者名
      S. Toyota
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Information Technology in Biomedicine Vol. 11

      ページ: 141-152

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] SAKURA-viewer : Intelligent order history viewer based on two-viewpoint architecture2007

    • 著者名/発表者名
      S.Toyota
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Information Technology in Biomedicine Vol.11, No.2

      ページ: 141-152

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Algorithm of pulmonary emphysema extraction using thoracic 3-D CT images2007

    • 著者名/発表者名
      S.Saita
    • 雑誌名

      Proc. SPIE Medical Imaging (To appear)

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Classifying pulmonary nodules using dynamic enhanced CT images based on CT number histogram2007

    • 著者名/発表者名
      K.Minami
    • 雑誌名

      Proc. SPIE Medical Imaging (To appear)

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Bone, blood vessels and muscle detection algorithm and creating database based on dynamic and non-dynamic multi slice CT image of head and neck2007

    • 著者名/発表者名
      M.S.Ahamed
    • 雑誌名

      Proc. SPIE Medical Imaging (To appear)

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Anonymization server system for DICOM images2007

    • 著者名/発表者名
      H.Suzuki
    • 雑誌名

      Proc. SPIE Medical Imaging (To appear)

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Automated anatomical labeling algorithm of bronchial branches based on multi-slice CT images2007

    • 著者名/発表者名
      J.Kawai
    • 雑誌名

      Proc. SPIE Medical Imaging (To appear)

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Extracting alveolar structure of human lung tissue specimens based on surface skeleton representation from 3-D micro-CT images2007

    • 著者名/発表者名
      H.Ishimori
    • 雑誌名

      Proc. SPIE Medical Imaging (To appear)

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Classification algorithm of pulmonary vein and arterybased on multi-slice CT image2007

    • 著者名/発表者名
      T.Yonekura
    • 雑誌名

      Proc. SPIE Medical Imaging (To appear)

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Computer-aided diagnosis workstation and network system for chest diagnosis based on multislice CT images2007

    • 著者名/発表者名
      H.Satoh
    • 雑誌名

      Proc. SPIE Medical Imaging (To appear)

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Computer-simulation technique for low dose CT screening2006

    • 著者名/発表者名
      K. Hanai
    • 雑誌名

      Journal of Computer Assisted Tomography Vol. 30

      ページ: 955-961

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 呼吸器・循環器のCAD2006

    • 著者名/発表者名
      仁木登
    • 雑誌名

      Medical Imaging Technology Vol. 24

      ページ: 161-166

    • NAID

      10019160345

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Invited talk A multi-organ multi-disease CAD using chest 3D CT images2006

    • 著者名/発表者名
      N. Niki
    • 雑誌名

      International Journal of Computer Assisted Radiology and Surgery Vol. 1

      ページ: 345-346

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] CAD for respiratory and cardiovascular systems2006

    • 著者名/発表者名
      N. Niki
    • 雑誌名

      Medical Imaging Technology Vol. 24

      ページ: 161-166

    • NAID

      10019160345

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Computer-simulation technique for low dose CT screening2006

    • 著者名/発表者名
      K.Hanai
    • 雑誌名

      Journal of Computer Assisted Tomography Vol.30, No.6

      ページ: 955-961

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] 呼吸器・循環器のCAD2006

    • 著者名/発表者名
      仁木登
    • 雑誌名

      Medical Imaging Technology Vol.24, No.3

      ページ: 161-166

    • NAID

      10019160345

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Visualization and quantitative analysis of alveoli structure of human lung tissue specimens based on micro 3-D CT images2006

    • 著者名/発表者名
      H.Ishimori
    • 雑誌名

      RSNA Scientific Assembly and Annual Meeting program

      ページ: 782-782

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] computer-aided diagnosis of osteoporosis using multi-slice CT images2006

    • 著者名/発表者名
      M.Uehara
    • 雑誌名

      RSNA Scientific Assembly and Annual Meeting program

      ページ: 779-780

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] A multi-organ multi-disease CAD using chest 3D CT images2006

    • 著者名/発表者名
      N.Niki
    • 雑誌名

      International Journal of Computer Assisted Radiology and Surgery Vol.1

      ページ: 345-346

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Algorithm of pulmonary emphysema extraction using low dose thoracic 3-D CT images2006

    • 著者名/発表者名
      S.Saita
    • 雑誌名

      International Journal of Computer Assisted Radiology and Surgery Vol.1

      ページ: 522-522

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Classifying pulmonary nodules using dynamic enhanced CT images2006

    • 著者名/発表者名
      K.Minami
    • 雑誌名

      International Journal of Computer Assisted Radiology and Surgery Vol.1

      ページ: 521-521

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Quantitative evaluation of osteoporosis likelihood using multi-slice CT images2006

    • 著者名/発表者名
      M.Uehara
    • 雑誌名

      International Journal of Computer Assisted Radiology and Surgery Vol.1

      ページ: 461-462

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Lower jaw detection algorithm for jaw joint analysis using dynamic and non-dynamic CT image2006

    • 著者名/発表者名
      M.S.Ahamed
    • 雑誌名

      International Journal of Computer Assisted Radiology and Surgery Vol.1

      ページ: 533-534

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Automated anatomical labeling algorithm of bronchial branches based on multi-slice CT images2006

    • 著者名/発表者名
      J.Kawai
    • 雑誌名

      International Journal of Computer Assisted Radiology and Surgery Vol.1

      ページ: 521-522

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] A classification algorithm of pulmonary vein and artery based on multi-slice CT image2006

    • 著者名/発表者名
      T.Nishio
    • 雑誌名

      International Journal of Computer Assisted Radiology and Surgery Vol.1

      ページ: 521-521

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] CT number histogram-based classification of peripheral lung adenocarcinomas of thin-section CT images : Correlation with histlogic prognostic factors2006

    • 著者名/発表者名
      Y.Kawata
    • 雑誌名

      14th International Conference on Screening for Lung Cancer

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] A classification algorithm of pulmonary vein and artery based on multi-slice CT image2006

    • 著者名/発表者名
      M.Matsuhiro
    • 雑誌名

      14th International Conference on Screening for Lung Cancer

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] SAKURA-Viewer : Intelligent Order History Viewer based on Two-Viewpoint Architecture2006

    • 著者名/発表者名
      S.Toyota
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Information Technology in Biomedicine to appear

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Construction Method of Three-dimensional Deformable Template Models for Tree-shaped Organs2006

    • 著者名/発表者名
      H.Takizawa
    • 雑誌名

      IEICE Transactions on Information and Systems vol.E89-D, No.1

      ページ: 326-331

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Computer-aided diagnosis workstation and data base system for chest diagnosis based on multihelical CT images2006

    • 著者名/発表者名
      H.Sato
    • 雑誌名

      Proc.SPIE Medical Imaging to appear

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Classifying pulmonary nodules using dynamic enhancement multislice CT images2006

    • 著者名/発表者名
      K.Minami
    • 雑誌名

      Proc.SPIE Medical Imaging to appear

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Growth-rate estimation of pulmonary nodules in three-dimensional thoracic CT images based on CT density histogram analysis and its application to nodule classification2006

    • 著者名/発表者名
      Y.Kawata
    • 雑誌名

      Proc.SPIE Medical Imaging to appear

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Algorithm of Pulmonary Emphysema Extraction Using Low Dose Thoracic3-D CT Images2006

    • 著者名/発表者名
      S.Saita
    • 雑誌名

      Proc.SPIE Medical Imaging to appear

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Calculating the amount of feature for classification Algorithm of pulmonary vein and artery2006

    • 著者名/発表者名
      T.Nisio
    • 雑誌名

      Proc.SPIE Medical Imaging to appear

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Automated anatomical labeling algorithm of bronchial branches based on Multi-Slice CT images2006

    • 著者名/発表者名
      J.Kawai
    • 雑誌名

      Proc.SPIE Medical Imaging to appear

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Development of a novel computer-aided diagnosis system for automatic discrimination of malignant from benign solitary pulmonary nodules on thin-section dynamic computed tomography2005

    • 著者名/発表者名
      K. Mori
    • 雑誌名

      Journal of Computer Assisted Tomography Vol. 29

      ページ: 215-222

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A computer- aided diagnosis (CAD) system in lung cancer screening with computed tomography2005

    • 著者名/発表者名
      Y. Abe
    • 雑誌名

      Anticancer Research Vol. 25

      ページ: 483-488

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Development of a Novel Computer-Aided is Diagnosis System for Automatic Discrimination of Malignant From Benign Solitary Pulmonary Nodules on Thin-section Dynamic Computed Tomography2005

    • 著者名/発表者名
      K.Mori
    • 雑誌名

      J Comput Assist Tomogr Vol.29, No.2

      ページ: 215-222

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] A Computer- aided Diagnosis(CAD) System in Lung Cancer Screening with Computed Tomography2005

    • 著者名/発表者名
      Y.Abe
    • 雑誌名

      Anticancer Research Vol.25, No.1B

      ページ: 483-488

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] ヘリカルCT画像の肺がんCADシステムの臨床運用2005

    • 著者名/発表者名
      仁木登
    • 雑誌名

      肺癌 Vol.45, No.2

      ページ: 173-181

    • NAID

      110003141346

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Eigen Image Recognition of Pulmonary Nodules from Thoracic CT Images by Use of Subspace Method2005

    • 著者名/発表者名
      G.Fukano
    • 雑誌名

      IEICE Transactions on Information and Systems vol.E88-D-II, num.6

      ページ: 1273-1283

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Quantitative Evaluation of Osteoporosis Likelihood Using Low Dose Thoracic 3-D CT Images2005

    • 著者名/発表者名
      M.Uehara
    • 雑誌名

      RSNA

      ページ: 816-816

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Quantitative Analysis of Alveoli Structure of Humman Lung Tissue Specimens Based on Micro 3-D CT Images2005

    • 著者名/発表者名
      H.Ishimori
    • 雑誌名

      RSNA

      ページ: 749-749

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Quantitative Evaluation of Low Attenuation Area Distribution for Assisting Pulmonary Emphysema Diagnosis Using Low Dose Thoracic 3-D CT Images2005

    • 著者名/発表者名
      N.Hashimoto
    • 雑誌名

      RSNA

      ページ: 753-753

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Quantitative Classification of Small Pulmonary Adenocarcinomas based on CT Number Histogram Patterns2005

    • 著者名/発表者名
      K.Minami
    • 雑誌名

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      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Three-dimensional analysis method for quantifying emphysema using multislice computed tomography2005

    • 著者名/発表者名
      Y.Nakano
    • 雑誌名

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      ページ: 180-180

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      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Intelligent CAD based on Anatomical Classification2005

    • 著者名/発表者名
      N.Niki
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      12th International Conference on Screening for Lung Cancer

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      M.Harada
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    • 著者名/発表者名
      H.Takizawa
    • 雑誌名

      Proceedings of the Seventh IASTED International Conference Signal and Image Processing

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    • 著者名/発表者名
      仁木 登
    • 雑誌名

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      ページ: 402-409

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
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    • 著者名/発表者名
      仁木 登
    • 雑誌名

      臨床放射線 Vol.49・No.3

      ページ: 395-402

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      2004 実績報告書
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      M.Hasegawa
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      Proc.SPIE Medical Imaging Vol.5372

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      D.Nishioka
    • 雑誌名

      Proc.SPIE Medical Imaging Vol.5370

      ページ: 896-903

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    • 著者名/発表者名
      Y.Kawata
    • 雑誌名

      Proc.SPIN Medical Imaging Vol.5370

      ページ: 413-422

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    • 著者名/発表者名
      T.Yamamoto
    • 雑誌名

      Proc.SPIE Medical Imaging Vol.5369

      ページ: 431-438

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] A deformable surface model based on boundary and region information for pulmonary nodule segmentation from 3-D thoracic CT images2003

    • 著者名/発表者名
      Y. Kawata
    • 雑誌名

      IEICE Transaction on Information and Systems Vol. E86-D

      ページ: 1921-1930

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Example-based assisting approach for pulmonary nodule classification in three-dimensional thoracic computed tomography images2003

    • 著者名/発表者名
      Y. Kawata
    • 雑誌名

      Academic Radiology Vol. 10

      ページ: 1402-1415

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [学会発表] Visualization and quantitative analysis of alveoli structure of human lung tissue specimens based on micro 3-D CT images2006

    • 著者名/発表者名
      H. Ishimori
    • 学会等名
      RSNA Scientific Assembly and Annual Meeting program
    • 発表場所
      シカゴ
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Visualization and quantitative analysis of alveoli structure of human lung tissue specimens based on micro 3-D CT images2006

    • 著者名/発表者名
      H. Ishimori
    • 学会等名
      RSNA Scientific Assembly and Annual Meeting program
    • 発表場所
      Chicago
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [図書] Lecture Notes in Computer Science, Medical Image Computing and Computer-Assisted Intervention (C.Barillot, D.R.Haynor, P.Hellier Eds.)2004

    • 著者名/発表者名
      Y.Kawata
    • 出版者
      Spring-Verlag
    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [文献書誌] 豊田修一: "指示データの集約化・視覚化による診療支援システムの開発"電子情報通信学会論文誌. J86-D-II, 7. 1111-1122 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Kawata: "A deformable surface model based on boundary and region information for pulmonary nodule segmentation from 3-D thoracic CT images"IEICE Trans.On Information and Systems. E86-D, 9. 1921-1930 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Kawata: "Example-based assisting approach for pulmonary nodule classification in three-dimensional thoracic computed tomography images"Academic Radiology. 10, 12. 1402-1415 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 財田伸介: "検診用マルチスライスCT画像の肺葉間裂抽出アルゴリズム"電子情報通信学会論文誌. J87-D-II, 1. 134-145 (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 河田佳樹: "高分解能CT画像による肺野小型結節解析における3次元曲面曲率と4次元超曲面曲率の考察"電子情報通信学会論文誌. J87-D-II, 1. 248-259 (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] H.Takizawa: "A recognition method of lung nodule shadows in X-ray CT images using 3D object model"International Journal of Image and Graphics. 3, 4. 533-545 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 仁木 登, 江口研二, 森山紀之(分担執筆): "肺癌の最新医療"先端医療技術研究所. 7 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書

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公開日: 2003-04-01   更新日: 2018-03-28  

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