患者に特化した手術支援のための血管構造解析とそのハンズフリー対話可視化操作の開発

• 研究課題/領域番号: 15K16031
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 知覚情報処理
• 研究機関: 広島工業大学 (2016-2017); 立命館大学 (2015)
• 研究代表者: 健山 智子 広島工業大学, 情報学部, 助教 (90550153)
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2018-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2017年度)
• 配分額: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円); 2017年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円); 2016年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2015年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
• キーワード: ハンズフリー医用画像可視化操作 / ジェスチャ解析・認識 / 手術支援 / Kinect / L字型スクリーン / 血管構造解析 / 機械学習 / タッチレス医用画像可視化操作 / ジェスチャモデル / ジェスチャ認識 / タッチレスジェスチャ / kinect Depth Sensor / 医用画像可視化操作 / 高精度な臓器情報の抽出 / 血管情報可視化 / 人体臓器の対話可視化操作 / 非接触デバイス / タッチレスシステムのための手指形状解析

研究成果の概要

外科医は一般的に手術中，複数の可視化装置から患者の解剖学的情報を確認するが，可視化で操作したデバイスは，衛生を維持するための再滅菌が必要である．あるいは，可視化操作において，執刀医が自ら直接見たい場所にアクセスすることは難しい．本研究では、外科医自身が操作し衛生状態を維持することが可能な非接触の可視化操作システムを開発する．開発システムは，L字型スクリーン上に提示された患者の解剖モデルをKINECTから得られたジェスチャ情報に基づいて操作を行う．この操作により回転・透過を調整し，執刀医自らが体内情報を直接確認できるシステムである．実験では，提案法が高精度な可視化実現を達成したことを示した．

研究成果

• [雑誌論文] Kinect-Based Gesture Recognition for Touchless Visualization of Medical Images (2017)
  • 著者名/発表者名: Liu Jiaqing、Graduate School of Information Science and Engineering, Ritsumeikan University, Shiga, Japan.、Fujii Ryoma、Tateyama Tomoko、Iwamoto Yutaro、Chen Yenwei
  • 雑誌名: International J ournal on Computer Electrical Engineering 巻: 9 号: 2 ページ: 421-429
  • DOI: 10.17706/ijcee.2017.9.2.421-429
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Computerized Assessment of Small Bowel Motility Function Using Cine-MR Imaging : Preliminary Results in Super-Pixel Segmental Method (2017)
  • 著者名/発表者名: Nguyen Dai Hung Linh, Akira Furukawa, Ayako Taniguchi, Yen Wei Chen, Tomoko Tateyama, Akitoshi Inoue, Shuzo Kanasaki, Makoto Wakamiya, Syerikjan Tulyeubai, Kiyosumi Maeda, Hiroshi Yamamoto, Akiyoshi Mizumoto, Akira Andoh
  • 雑誌名: The Journal of Transportation Medicine 巻: 71(3/4) ページ: 88-96
  • NAID: 40021461163
  • 査読あり
• [雑誌論文] 肝臓の統計形状モデル構築と肝硬変症支援診断への応用 (2016)
  • 著者名/発表者名: 陳延偉，上谷芽衣，健山智子，韓先花，金崎周造，古川顕
  • 雑誌名: インナービジョン 巻: Vol.31, ページ: 33-36
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] A Touchless Visualization System for Medical Volumes Based on Kinect Gesture Recognition (2016)
  • 著者名/発表者名: Ryoma Fujii, Tomoko Tateyama, Titinunt Kitrungrotsakul, Satoshi Tanaka, Yen-Wei Chen
  • 雑誌名: Innovation in Medicine and Healthcare 2016 巻: -- ページ: 209-215
  • DOI: 10.1007/978-3-319-39687-3_20
  • ISBN: 9783319396866, 9783319396873
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Interactive segmentation and visualization system for medical images on mobile devices (2015)
  • 著者名/発表者名: Titinunt Kitrungrotsakul, Chunhua Dong, Tomoko Tateyama, Xian-Hua Han, Yen-Wei Chen
  • 雑誌名: 日本シミュレーション学会英文誌 巻: 2 号: 1 ページ: 96-107
  • DOI: 10.15748/jasse.2.96
  • NAID: 130005073858
  • ISSN: 2188-5303
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Segmentation of liver and spleen based on computational anatomy models (2015)
  • 著者名/発表者名: Chunhua Dong, Yen-Wei Chen, Amir Hossein Foruzan, Lanfen Lin, Xian-Hua Han, Tomoko Tateyama, Xing Wu, Gang Xu, Huiyan Jiang
  • 雑誌名: Computers in Biology and Medicine 巻: 67 ページ: 146-160
  • DOI: 10.1016/j.compbiomed.2015.10.007
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [学会発表] Development of Computer Aided Diagnosis Based on Computer Anatomy and Its Application to Virtual Experience System (2017)
  • 著者名/発表者名: Tomoko Tateyama
  • 学会等名: 7th Hiroshima Conference on Education and Science in Dentistry
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] タッチレス医用画像可視化操作確立のためのジェスチャ解析 (2017)
  • 著者名/発表者名: 加納翔太，健山智子，陳延偉
  • 学会等名: 29年度日本知能情報ファジイ学会中国・四国支部大会
• [学会発表] 広告画像からの高精度なキーワード自動付与を目的とした機械学習による文字領域認識 (2017)
  • 著者名/発表者名: 折本研，健山智子，藤井一輝，田中貴士, 松本慎平
  • 学会等名: 29年度日本知能情報ファジイ学会中国・四国支部大会
• [学会発表] オープンソースを活用した医用画像読影支援の開発と今後の応用展開について ～知的で信頼の高い「いつでも・どこでも」高度医療実現を目指して～ (2017)
  • 著者名/発表者名: 健山智子
  • 学会等名: OSC2017Hiroshima
  • 招待講演
• [学会発表] L字スクリーンとKinectを用いた体感型VRキャンパス案内システム (2017)
  • 著者名/発表者名: 辻永成樹，山口展生，劉家慶，岩本祐太郎，健山智子，陳延偉
  • 学会等名: 平成2９年度電気関係学会関西支部連合大会
• [学会発表] Kinect-Based Real-Time Gesture Recognition Using Deep Convolutional Neural Networks for Touchless Visualization of Hepatic Anatomical Models in Surgery (2017)
  • 著者名/発表者名: Liu Jiaqing, Fujii Ryoma, Tateyama Tomoko, Iwamoto Yutaro, Chen Yen-wei
  • 学会等名: Innovation in Medicine and Healthcare 2017. InMed 2017.
  • 国際学会
• [学会発表] Kinect-Based Gesture Recognition for Touchless Visualization of Medical Images (2017)
  • 著者名/発表者名: Liu Jiaqing, Fujii Ryoma, Tateyama Tomoko, Iwamoto Yutaro, Chen Yen-wei
  • 学会等名: 2017 4th International conference on Mechanical, Electronics and computer Engineering (CMECE 2017), Phnom Penh, Cambodia, ( Best Student Presentation Award.)
  • 国際学会
• [学会発表] Quantitative Assessment of Small Bowel Motility Using Cine MR Sequence Images and Superpixels (2017)
  • 著者名/発表者名: Tateyama Tomoko、Taniguchi Ayako、Furukawa Akira、Wakamiya Makoto、Kanasaki Shuzo、Otsuki Kazuki、Chen Yen-Wei
  • 学会等名: Innovation in Medicine and Healthcare 2017. InMed 2017.
  • 国際学会
• [学会発表] バーチャルリアリティによる体験型キャンパスガイドシステムの開発 (2017)
  • 著者名/発表者名: 木上飛鳥，西川俊，健山智子
  • 学会等名: 2017年度電気学会電子・情報・システム部門大会
• [学会発表] Kinect-Based Gesture Recognition for Touchless Visualization of Medical Images (2017)
  • 著者名/発表者名: J.Liu, R.Fujii, T.Tateyama, Y.Iwamoto, and Y.W.Chen
  • 学会等名: 第36回日本医用画像工学会大会
• [学会発表] Development of a Collaborative and Mobile Platform for 3D Medical Image Analysis (2017)
  • 著者名/発表者名: Wang Yi, Liu Jiaqing, Deng Zhuofu, Zhu Zhiliang, Tateyama Tomoko, Chen Yen-Wei
  • 学会等名: 第36回日本医用画像工学会大会
• [学会発表] 計算解剖モデルによる医用画像可視化支援システムの開発 (2017)
  • 著者名/発表者名: 宮原勇太，健山智子，陳延偉
  • 学会等名: 2017 IEEE SMC Hiroshima Chapter 若手研究会
• [学会発表] 計算解剖学を用いた疾患診断支援システムの開発と 体験型VRシステムへの応用 (2017)
  • 著者名/発表者名: 健山智子，陳延偉
  • 学会等名: 電子情報通信学会MICT研究会
  • 招待講演
• [学会発表] 二面スクリーンを用いた大学上空での空中ブランコVR体験システムの構築 (2016)
  • 著者名/発表者名: 山口展生，藤井亮馬，岩本祐太郎(立命館大)，健山智子(広島工大)，陳延偉(立命館大)
  • 学会等名: 平成28年度電気関係学会関西支部連合大会
  • 発表場所: 大阪府立大学（大阪府堺市）
  • 年月日: 2016-11-23
• [学会発表] PLS回帰を用いたステージ予測を含む肝硬変症支援診断 (2016)
  • 著者名/発表者名: 健山智子，上谷芽衣，小原伸哉，藤井亮馬，金崎周造，古川顕，井上明星，若宮誠，陳延偉
  • 学会等名: 第35回日本医用画像工学会大会(JAMIT 2016)
  • 発表場所: 千葉大学（千葉県千葉市）
  • 年月日: 2016-07-21
• [学会発表] A Touchless Visualization System for Medical Volumes Based on Kinect Gesture Recognition (2016)
  • 著者名/発表者名: Ryoma Fujii, Tomoko Tateyama, Titinunt Kitrungrotsakul, Satoshi Tanaka, Yen-Wei Chen,
  • 学会等名: Innovation in Medicine and Healthcare 2016
  • 発表場所: Hotel Botanico & The Oriental Spa Garden（Tenerife, Spain）
  • 年月日: 2016-06-15
  • 国際学会
• [学会発表] マルチモダリティ特徴を用いたラクナ梗塞候補検出精度の向上 (2016)
  • 著者名/発表者名: 小野真理子, 田中英俊, 椎野顯彦, 健山智子, 陳 延偉
  • 学会等名: 電子情報通信学会総合大会
  • 発表場所: 九州大学伊都キャンパス，福岡県福岡市
  • 年月日: 2016-03-17
• [学会発表] 空間位置情報と確率アトラスにもとづく医用画像からの臓器自動抽出と肝硬変症支援診断システム開発 (2016)
  • 著者名/発表者名: 健山智子，Chuhua Dong，上谷芽衣，李 迎博，古川 顕，金崎周造，陳 延偉
  • 学会等名: MICT研究会 3月研究会
  • 発表場所: 名古屋工業大学，愛知県名古屋市
  • 年月日: 2016-03-09
• [学会発表] A framework for probabilistic atlas-based organ segmentation (2016)
  • 著者名/発表者名: Chunhua Dong, Yen-Wei Chen, Amir Hossein Foruzan, Xian-hua Han, Tomoko Tateyama, Xing Wu
  • 学会等名: SPIE 9784, Medical Imaging 2016: Image Processing
  • 発表場所: San Jose, California, USA
  • 年月日: 2016-02-21
  • 国際学会
• [学会発表] 複数人による非接触型 PC 操作方法の研究 (2016)
  • 著者名/発表者名: 加藤絢子，山岸秀一，健山智子
  • 学会等名: 平成28年度 日本知能情報ファジィ学会中国・四国支部大会
  • 発表場所: 広島市立大学サテライトキャンパス（広島県広島市）
• [学会発表] 球面調和関数による計算解剖モデル構築と知的対話可視化操作による臨床支援の開発 (2016)
  • 著者名/発表者名: 健山智子
  • 学会等名: IEEE SMC Hiroshima Chapter 主催 Special Lecture & Award 表彰式
  • 発表場所: 広島市立大学サテライトキャンパス（広島県広島市）
  • 招待講演
• [学会発表] Kinectを用いたハンズフリー対話による三次元医用画像の可視化操作 (2015)
  • 著者名/発表者名: 藤井亮馬，健山智子，田中英俊，上谷芽衣，徐睿，田中覚，陳延偉
  • 学会等名: 平成27年度電気関係学会関西支部連合大会
  • 発表場所: 摂南大学寝屋川キャンパス，大阪府寝屋川市
  • 年月日: 2015-11-14
• [学会発表] ブロックマッチング法を用いた小腸収縮運動の自動解析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 大槻和輝，健山智子，谷口絢子，古川顕，金崎周造，若宮誠，陳延偉
  • 学会等名: 平成27年度電気関係学会関西支部連合大会
  • 発表場所: 摂南大学寝屋川キャンパス，大阪府寝屋川市
  • 年月日: 2015-11-14
• [学会発表] バイラテラルフィルタを用いたラクナ梗塞初期候補検出精度の向上 (2015)
  • 著者名/発表者名: 小野真理子，田中英俊，椎野顯彦, 健山智子，陳延偉
  • 学会等名: 平成27年度電気関係学会関西支部連合大会
  • 発表場所: 摂南大学寝屋川キャンパス，大阪府寝屋川市
  • 年月日: 2015-11-14
• [学会発表] Transparent Visualization of Large-Scale and Complex Polygon Meshes Using a Stochastic Point-Based Rendering Method (2015)
  • 著者名/発表者名: Rui Xu, Satoshi Tanaka, Kyoko Hasegawa, Wang Sheng, Tomoko Tateyama, Yen-Wei Chen, Shoji Kido
  • 学会等名: SIGGRAPHASIA 2015 KOBE
  • 発表場所: 神戸国際会議場，兵庫県神戸市
  • 年月日: 2015-11-02
  • 国際学会
• [学会発表] PLS 回帰を用いた肝硬変症の統計形状モデル構築とその支援診断 (2015)
  • 著者名/発表者名: 健山智子，上谷芽衣, 小原伸哉，藤井亮馬，古川顕, 金崎周造,井上明星，若宮誠, 陳延偉
  • 学会等名: 第3回看護理工学学術大会
  • 発表場所: 立命館大学朱雀キャンパス，京都府京都市
  • 年月日: 2015-10-09
• [学会発表] SLIC superpixel法を用いた腸管領域抽出による小腸収縮運動の自動計測と解析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 健山智子，谷口絢子,古川顕, 金崎周造,若宮誠,陳延偉
  • 学会等名: 第34回医用画像工学大会JAMIT2015
  • 発表場所: 金沢歌劇座，石川県金沢市
  • 年月日: 2015-07-31
• [学会発表] Kinectを用いたハンズフリー対話による三次元医用画像可視化システムの開発 (2015)
  • 著者名/発表者名: 井亮馬, 健山智子，田中英俊, 上谷芽衣, 徐 睿, 田中 覚, 陳 延偉
  • 学会等名: MI研究会 7月研究会
  • 発表場所: 函館市勤労者総合福祉センター(サン・リフレ函館) 北海道函館市
  • 年月日: 2015-07-15
• [学会発表] Development of Interactive and Collaborative 3D Medical Image Visualization and Analysis System (2015)
  • 著者名/発表者名: Shuaizhen Zhu，Zhuofu Deng，Ye Yuan，Zhiliang Zhu， Tomoko Tateyama, Yen-Wei Chen
  • 学会等名: MI研究会 7月研究会
  • 発表場所: 函館市勤労者総合福祉センター(サン・リフレ函館) 北海道函館市
  • 年月日: 2015-07-15
• [学会発表] Iterative確率アトラスとテンプレートマッチングを用いた肝臓セグメンテーション (2015)
  • 著者名/発表者名: 李迎博, 董春華, 健山智子， 陳延偉
  • 学会等名: MI研究会 7月研究会
  • 発表場所: 函館市勤労者総合福祉センター(サン・リフレ函館) 北海道函館市
  • 年月日: 2015-07-14
• [学会発表] Efficient Shape Representation of Abdominal Organs Based on Spherical Harmonic Functions (SPHARM) (2015)
  • 著者名/発表者名: Tomoko Tateyama, Mei Uetani, Titinunt Kitrungrotsakul, Rui Xu, Shinya Kohara, Chen-Lun Lin, Akira Furukawa, Shuzo Kanasaki, Satoshi Tanaka, YenWei Chen
  • 学会等名: Computer Assisted Radiology and Surgery(CARS2015)
  • 発表場所: Balserona, Spain
  • 年月日: 2015-06-29
  • 国際学会
• [備考] iVal Website
  • URL: https://sites.google.com/site/ivalithiroshima/
• [備考] Tomoko Tateyama's Website
  • URL: https://carp.cc.it-hiroshima.ac.jp/~tateyama/
• [備考] 知的情報可視化戦略研究室
  • URL: https://sites.google.com/site/ivalithiroshima/
• [備考] 健山智子のWebサイト
  • URL: http://carp.cc.it-hiroshima.ac.jp/~tateyama/
• [備考] 知的画像処理研究室
  • URL: http://www.iipl.is.ritsumei.ac.jp/
• [備考] 健山智子のWebサイト
  • URL: http://www.iipl.is.ritsumei.ac.jp
• [備考] 立命館大学|私立大学戦略的拠点形成事業 「どこでも高度医療」実現のためのICT研究拠点形成
  • URL: http://www.ictmh-ritsumei.org/