腸骨筋の三次元画像解析技術の開発による腸腰筋解析の高度化

• 研究課題/領域番号: 15K21588
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 医学物理学・放射線技術学; 医用システム
• 研究機関: 愛知県立大学
• 研究代表者: 神谷 直希 愛知県立大学, 情報科学部, 講師 (00580945)
• 研究協力者: 藤田 広志 ; 原 武史 ; 周 向栄 ; 村松 千左子 ; 東 華岳 ; 家田 皓将
• 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: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2016年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2015年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
• キーワード: 腸腰筋 / 腸骨筋 / 大腰筋 / 筋走行モデリング / 骨格筋自動認識 / 骨格筋自動解析 / 骨格筋複合モデル / 腸腰筋認識 / 腸骨筋認識 / 大腰筋認識 / 骨格筋形状モデリング

研究成果の概要

本研究課題では，高齢者の自立歩行機能に関連する腸腰筋を対象とし，腸腰筋を構成する腸骨筋の自動認識および大腰筋と腸骨筋を合わせた腸腰筋全体の三次元自動解析技術の開発に取り組んだ．ここでは，これまでに開発した大腰筋の外形を表す形状モデルに加え，腸骨筋の形状モデルの構築を行った．そして，形状モデルを任意の症例に適用するため，特徴点となるランドマークを解剖学的起始・停止から算出し，ランドマーク間を筋の走行を模した筋線維走行モデルで接続し，筋線維走行モデル上に形状モデルを当てはめ認識を実現した．さらに，認識した骨格筋を筋量だけでなく，テクスチャ特徴により解析する技術を開発した．

研究成果

• [雑誌論文] Function Integrated Diagnostic Assistance Based on Multidisciplinary Computational Anatomy Models" -Progress Overview FY2017- (2018)
  • 著者名/発表者名: H. Fujita, T. Hara, X. Zhou, K. Azuma, D. Fukuoka, Y. Hatanaka, N. Kamiya, T. Katafuchi, T. Matsubara, M. Matsuo, T. Miyati, C. Muramatsu, A. Teramoto and Y. Uchiyama
  • 雑誌名: Proceedings of the Fourth International Symposium on the Project "Multidisciplinary Computational Anatomy" 巻: - ページ: 115-124
• [雑誌論文] Segmental recognition of skeletal muscle in whole-body CT images and its texture analysis using skeletal muscle models (2017)
  • 著者名/発表者名: N. Kamiya, E. Asano, X. Zhou, M. Yamada, H. Kato, K. Azuma, C. Muramatsu, T. Hara, T. Miyoshi, T. Inuzuka, M. Matsuo and H. Fujita
  • 雑誌名: Proceedings of International Journal of Computer Assisted Radiology and Surgery 巻: 12 ページ: 275-275
• [雑誌論文] Automated analysis of whole skeletal muscle for muscular atrophy detection of ALS in whole-body CT images: preliminary study (2017)
  • 著者名/発表者名: N.Kamiya, K.Ieda, X.Zhou, M.Yamada, H.Kato, C.Muramatsu, T.Hara, T.Miyoshi, T.Inuzuka, M.Matsuo, and H.Fujita
  • 雑誌名: Proc. SPIE Medical Imaging 2017: Computer-Aided Diagnosis 巻: 10134 ページ: 1013442-1013442
  • DOI: 10.1117/12.2251584
  • 査読あり
• [雑誌論文] Automated recognition of the iliac muscle and modeling of muscle fiber direction in torso CT images (2016)
  • 著者名/発表者名: N. Kamiya, X. Zhou, K. Azuma, C. Muramatsu, T. Hara and H. Fujita
  • 雑誌名: Proceedings of SPIE Medical Imaging 2016 巻: 9785 ページ: 97853K-97853K
  • DOI: 10.1117/12.2214613
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [学会発表] 全身CT画像における腸腰筋モデルを用いたテクスチャ解析に基づくALSの自動鑑別の初期検討 (2017)
  • 著者名/発表者名: 神谷直希，家田皓将，周 向栄，山田 恵，加藤博基，東 華岳，村松千左子，原 武史，三好利治，犬塚 貴，松尾正之，藤田広志
  • 学会等名: 電子情報通信学会技術研究報告(MI2016-86)(2017-01)
  • 発表場所: 沖縄県那覇市ぶんかテンブス館
  • 年月日: 2017-01-18
• [学会発表] Segmental recognition of skeletal muscle in whole-body CT images and its texture analysis using skeletal muscle models (2017)
  • 著者名/発表者名: N. Kamiya, E. Asano, X. Zhou, M. Yamada, H. Kato, K. Azuma, C. Muramatsu, T. Hara, T. Miyoshi, T. Inuzuka, M. Matsuo and H. Fujita
  • 学会等名: Computer Assisted Radiology and Surgery
  • 国際学会
• [学会発表] 全身CT 画像における3D テクスチャ解析によるALS 群と筋原性・神経原性疾患群の画像特徴解析 (2017)
  • 著者名/発表者名: 淺野瑛里香，神谷直希，周向栄，山田恵，加藤博基，村松千左子，原武史，三好利治，松尾政之，藤田広志
  • 学会等名: 平成29年度日本生体医工学会東海支部学術集会
• [学会発表] Composite recognition of the iliopsoas muscle based on the muscle direction modeling in CT images (2016)
  • 著者名/発表者名: N. Kamiya, X. Zhou, H. Kato, K. Azuma, C. Muramatsu, T. Hara and H. Fujita
  • 学会等名: 18th International Workshop on Computer-Aided Diagnosis, Special Session: Hot Topics in CAD
  • 発表場所: Heidelberg Convention Center, Germany
  • 年月日: 2016-06-23
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Automated Analysis of Intramuscular Fat Tissue in the Lower Limbs with a Case of Amyotrophic Lateral Sclerosis (ALS) in Whole-body CT Images (2016)
  • 著者名/発表者名: N. Kamiya, K. Ieda, X. Zhou, M. Yamada, C. Muramatsu, T. Hara and H. Fujita
  • 学会等名: 日本放射線技術学会 第72回総会学術大会予稿集
  • 発表場所: パシフィコ横浜会議センター
  • 年月日: 2016-04-14
• [学会発表] 大腰筋と腸骨筋の筋走行モデルに基づく腸腰筋認識の初期検討 (2016)
  • 著者名/発表者名: 神谷直希，周 向栄，村松千左子，原 武史，加藤博基，東 華岳，横山龍二郎，姜 慧研，松尾政之，藤田広志
  • 学会等名: 電子情報通信学会技術研究報告(MI2015-111)
  • 発表場所: 沖縄県那覇市ぶんかテンブス館
  • 年月日: 2016-01-19
• [学会発表] Composite recognition of the iliopsoas muscle based on the muscle direction modeling in CT images (2016)
  • 著者名/発表者名: N. Kamiya, H. Kato, X. Zhou, C. Muramatsu, T. Hara, H. Fujita and H. Chen
  • 学会等名: International Workshop on Advanced Image Technology 2016
  • 発表場所: Pukyong University, BUSAN, KOREA
  • 年月日: 2016-01-06
  • 国際学会 / 招待講演
• [図書] Understanding Medical Images Based on Computational Anatomy Models (2017)
  • 著者名/発表者名: S. Hanaoka, N. Kamiya, Y. Sato et.al.
  • 総ページ数: 284
  • 出版者: Springer Japan
• [備考] 愛知県立大学情報科学部神谷直希研究室
  • URL: http://www.ist.aichi-pu.ac.jp/~n-kamiya