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3次元濃淡画像のリアルタイム変形手法の開発とその医用画像処理への応用

研究課題

研究課題/領域番号 16300171
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 医用システム
研究機関名古屋大学

研究代表者

末永 康仁  名古屋大学, 情報科学研究科, 教授 (60293643)

研究分担者 森 健策  名古屋大学, 情報科学研究科, 助教授 (10293664)
北坂 孝幸  名古屋大学, 情報科学研究科, 助手 (00362294)
平野 靖  名古屋大学, 情報連携基盤センター, 助教授 (90324459)
目加田 慶人  中京大学, 生命システム工学部, 教授 (00282377)
名取 博  札幌医科大学, 医学部, 教授 (00102260)
研究期間 (年度) 2004 – 2006
研究課題ステータス 完了 (2006年度)
配分額 *注記
13,800千円 (直接経費: 13,800千円)
2006年度: 3,000千円 (直接経費: 3,000千円)
2005年度: 4,900千円 (直接経費: 4,900千円)
2004年度: 5,900千円 (直接経費: 5,900千円)
キーワード変形モデル / セグメンテーション / 臓器変形 / 医用画像診断支援 / 可視化 / レジストレーション / CT像 / 仮想化人体
研究概要

本申請課題では,医学の場における高精度3次元画像の新しい利用法の確立を目指して,3次元濃淡画像変形とその結果のリアルタイム可視化を行う手法について組織的に検討し,利用法に最も適した計算手法に関しての検討を行った.
(1)変形モデルの構築
人体内部での変形は,充実(中身の詰まった)臓器とそれに付随する組織それぞれの変形であるため,これらの相互接触型変形をモデル化した.さらに,人体内部構造の簡単なモデルを構築し,これに対して開発した変形モデルをあてはめた.この変形モデルには,有限要素法・質点ばねモデルといった古典的な変形計算手法だけでなく,人体構造に特化した変形モデルも検討した.
(2)濃度値情報からの人体内部構造の認識手法の開発
3次元CT像などでは,臓器形状,その内部構造などはすべて濃度値として表現される.そこで,濃度値情報を解析することで,中に含まれる臓器位置,その外形,内部構造を認識する手法を開発した.
(3)人体内部構造と変形モデルの対応付け手法の開発
(2)で認識された人体内部構造と変形モデルを対応付ける手法を検討した.
(4)変形過程を保持するデータ構造の検討
変形過程を効率的に保持するデータ構造に関して,可視化処理との兼ね合いも含めて組織的に検討した.
(5)変形過程のリアルタイム可視化手法の開発
変形過程においては膨大なデータ量を持つ3元濃淡画像の内容が刻々と変化することになるため,これをリアルタイムで可視化する手法を検討した.
(6)人体アトラスの構築
リアルタイム3次元画像変形を利用した画像セグメンテーションシステムを実現するために、それに必要な腹部臓器アトラス(セグメンテーション結果の集合)の構築を行った.

報告書

(4件)
  • 2006 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2005 実績報告書
  • 2004 実績報告書
  • 研究成果

    (37件)

すべて 2007 2006 2005 2004

すべて 雑誌論文 (36件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] 安定した画像変形に基づく管腔臓器の仮想展開像生成法の改善2007

    • 著者名/発表者名
      チウン チュンズン
    • 雑誌名

      電子情報通信学会論文誌 J90-D ・ 1

      ページ: 138-151

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] An Improved Method for Tract Unfolding Based on Stable Image Deformation2007

    • 著者名/発表者名
      TrungDung Truong et al.
    • 雑誌名

      IEICE D-II Vol.J90-D, No.1

      ページ: 138-151

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 定した画像変形に基づく管腔臓器の仮想展開像生成法の改善2007

    • 著者名/発表者名
      チウン チュンズン
    • 雑誌名

      電子情報通信学会論文誌 J90-D・1

      ページ: 138-151

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] 特集 3次元画像による手術支援 医用3次元画像の基礎と応用2007

    • 著者名/発表者名
      森 健策
    • 雑誌名

      臨床雑誌「外科」 69・1

      ページ: 1-26

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] A method for extracting multi-organ from four-phase contrasted CT images based on CT value distribution estimation using EM-algorithm2007

    • 著者名/発表者名
      Makiko Sakashita
    • 雑誌名

      Proceedings of SPIE 6514(In print)

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] 単眼動画像解析と静力学に基づく脊椎姿勢推定法と椎骨負荷解析法2006

    • 著者名/発表者名
      古川 大介
    • 雑誌名

      日本コンピュータ外科学会誌 7・4

      ページ: 547-557

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 仮想化人体の可視化・変形に基づくCAD2006

    • 著者名/発表者名
      森 健策
    • 雑誌名

      MEDICAL IMAGING TECHNOLOGY 24・2

      ページ: 75-81

    • NAID

      10018137400

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Methods for estimation of spine posture and analysis of physical force working on vertebrae based on statics and monocular image sequence analysis2006

    • 著者名/発表者名
      Daisuke Furukawa et al.
    • 雑誌名

      Journal of Japan Society of Computer Aided Surgery Vol. 7, No. 4

      ページ: 547-557

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] CAD systems based on visualization and deformation of virtualized human body2006

    • 著者名/発表者名
      Kensaku Mori et al.
    • 雑誌名

      Medical Imaging Technology Vol. 24, No. 2

      ページ: 75-81

    • NAID

      10018137400

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 仮想化人体と医用画像診断支援-ナビゲーション型診断支援システム-2006

    • 著者名/発表者名
      森 健策
    • 雑誌名

      電子情報通信学会誌 89・10

      ページ: 884-888

    • NAID

      110004833877

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Recognition of lung lobes and its application to the bronchial structure analysis2006

    • 著者名/発表者名
      Takayuki Kitasaka
    • 雑誌名

      Proceedings of 18th International Conference on Pattern Recognition

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Simulation of Stomach Specimens Generation Based on Deformation of Preoperative CT Images2006

    • 著者名/発表者名
      Trung Dung Truong
    • 雑誌名

      Biomedical Simulation, Third International Symposium LNCS 4072

      ページ: 178-187

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Detection of liver cancer regions from dynamic CT images2006

    • 著者名/発表者名
      Yuichiro Hayashi
    • 雑誌名

      International Journal of Computer Assisted Radiology and Surgery 1・1

      ページ: 524-525

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Evaluation of unfolded views generation method based on organ flatness and luminal surface reproduction rate2006

    • 著者名/発表者名
      Trung Dung Truong
    • 雑誌名

      International Journal of Computer Assisted Radiology and Surgery 1・1

      ページ: 32-34

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] CT値分布推定による4時相腹部3次元CT像からの複数臓器領域の抽出手法の改善2006

    • 著者名/発表者名
      坂下 牧子
    • 雑誌名

      電子情報通信学会2007年総合大会講演論文集

      ページ: 289-289

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] 2時相の3次元CT像を用いた肝臓がん検出手法に関する検討2006

    • 著者名/発表者名
      林 雄一郎
    • 雑誌名

      電子情報通信学会技術研究報告 MI2006-67

      ページ: 41-46

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] 腹部3次元CT像からの腹壁境界面抽出と仮想腹腔鏡像作成への応用2005

    • 著者名/発表者名
      宮本 秀昭
    • 雑誌名

      MEDICAL IMAGING TECHNOLOGY 23・4

      ページ: 194-202

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要 2005 実績報告書
  • [雑誌論文] 腹腔鏡下手術支援のための仮想腹腔鏡像作成に関する検討2005

    • 著者名/発表者名
      林雄一郎
    • 雑誌名

      日本コンピュータ外科学会誌 7・2

      ページ: 95-104

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Three-dimensional computed tomographic images of pelvic muscle in anorectal malformations2005

    • 著者名/発表者名
      Yoshio Watanabe
    • 雑誌名

      Journal of Pediatric Surgery 40

      ページ: 1931-1934

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要 2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Extraction of abdominal wall boundaries from 3D CT images and its application to the generation of virtual laparoscopic views2005

    • 著者名/発表者名
      Hideaki Miyamoto et al.
    • 雑誌名

      Medical Imaging Technology Vol. 23, No. 4

      ページ: 194-202

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] A study on a method for generating virtual laparoscopic images for the aids of laparoscopic surgery2005

    • 著者名/発表者名
      Yuichiro Hayashi et al.
    • 雑誌名

      Journal of Japan Society of Computer Aided Surgery Vol. 7, No. 2

      ページ: 95-104

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Three-dimensional computed tomographic images of pelvic muscle in anorectal malformations2005

    • 著者名/発表者名
      Yoshio Watanabe et al.
    • 雑誌名

      Journal of Pediatric Surgery Vol. 40

      ページ: 1931-1934

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 腹腔鏡下手術支援のための仮想腹腔鏡像作成に関する検討2005

    • 著者名/発表者名
      林 雄一郎
    • 雑誌名

      日本コンピュータ外科学会誌 7・2

      ページ: 95-104

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Fast and accurate tract unfolding based on stable volumetric image deformation2005

    • 著者名/発表者名
      TrungDung Truong
    • 雑誌名

      Proceedings of SPIE, Conference 6143-43

      ページ: 146-146

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] 鎖工手術支援のための切開シミュレーションシステムの開発2005

    • 著者名/発表者名
      北坂 孝幸
    • 雑誌名

      電子情報通信学会技術研究報告 PRMU2005-18

      ページ: 25-30

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] 大腸仮想展開像における歪み軽減の一手法2005

    • 著者名/発表者名
      小田 昌宏
    • 雑誌名

      第15回コンピュータ支援画像診断学会・第14回コンピュータ外科学会合同講演論文集

      ページ: 299-300

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] 臓器の平面度と内壁面の再現率に基づく仮想展開像生成法の性能評価2005

    • 著者名/発表者名
      チウン チュンズン
    • 雑誌名

      第15回コンピュータ支援画像診断学会・第14回コンピュータ外科学会合同講演論文集

      ページ: 299-300

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] 腹部3次元CT像からの腹壁境界面抽出と仮想腹腔鏡像作成への応用2005

    • 著者名/発表者名
      宮本 秀昭
    • 雑誌名

      第24回日本医用画像工学会大会抄録集

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] 高速臓器変形シミュレーションのための分散型医療画像変形サーバ構築に関する予備的検討2005

    • 著者名/発表者名
      都築 信晴
    • 雑誌名

      平成17年度日本生体医工学会東海支部学術集会

      ページ: 15-15

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] 小規模PCクラスタを用いた3次元濃淡画像の高速変形手法の検討2005

    • 著者名/発表者名
      都築 信晴
    • 雑誌名

      平成17年度電気関係学会東海支部連合大会講演論文集

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] 3次元CT像からの腹壁領域抽出と変形に基づく仮想腹鏡像生成手法の開発2005

    • 著者名/発表者名
      宮本 秀昭
    • 雑誌名

      電子情報通信学会技術研究報告 MI2004-52

      ページ: 7-12

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] 造影3次元腹部X線CT像からの肝臓領域自動抽出手法の開発2004

    • 著者名/発表者名
      林 雄一郎
    • 雑誌名

      コンピュータ支援画像診断学会論文誌 8・3

      ページ: 18-30

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Virtual Unfolding of the Stomach Based on Volumetric Image Deformation2004

    • 著者名/発表者名
      Kensaku Mori
    • 雑誌名

      Lecture Notes in Computer Science 3217-2

      ページ: 389-386

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Virtual pneumoperitoneum for generating virtual laparoscopic views based on volumetric deformation2004

    • 著者名/発表者名
      Takayuki Kitasaka
    • 雑誌名

      Lecture Notes in Computer Science 3217-2

      ページ: 559-567

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Human Spine Posture Estimation Method from Human Images to Calculate Physical Forces Working on Vertebrae2004

    • 著者名/発表者名
      Daisuke Furukawa
    • 雑誌名

      Lecture Notes in Computer Science 3217-2

      ページ: 302-310

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] An Improved method for generating virtually stretched views of organs based on volumetric image deformation2004

    • 著者名/発表者名
      Kensaku Mori
    • 雑誌名

      International Congress Series 1268

      ページ: 25-30

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [図書] Image Processing Technologies2004

    • 著者名/発表者名
      Junichiro Toriwaki
    • 総ページ数
      282
    • 出版者
      Marcel Dekker
    • 関連する報告書
      2004 実績報告書

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公開日: 2004-04-01   更新日: 2016-04-21  

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