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インテグラルビデオグラフイ三次元画像誘導外科手術の工学的基盤と臨床的方法論の構築

研究課題

研究課題/領域番号 17680037
研究種目

若手研究(A)

配分区分補助金
研究分野 医用生体工学・生体材料学
研究機関東京大学

研究代表者

廖 洪恩 (寥 洪恩)  東京大学, 大学院・工学系研究科, 准教授 (40396784)

研究期間 (年度) 2005 – 2007
研究課題ステータス 完了 (2007年度)
配分額 *注記
18,720千円 (直接経費: 14,400千円、間接経費: 4,320千円)
2007年度: 5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円)
2006年度: 6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
2005年度: 6,760千円 (直接経費: 5,200千円、間接経費: 1,560千円)
キーワード三次元医用画像 / 低侵襲手術治療 / インテグラルビデオグラフィ / 画像誘導手術 / レンダリング / 三次元画像 / 低侵襲手術 / レスストレーション / サーフェスマッチング / レジストレーション / セグメンテーション
研究概要

本年度は平成18年度までの研究をもとに、三次元表示ディスプレイで術中の手術空間再構築が引き続き行い、また外科医にリアルタイム画像誘導手術支援を提供し、最低限の侵襲で外科治療を行うためのシステムを総括し、評価実験を行った。具体的には
1)高画質三次元画像の作成・表示によるインタラクティブな表示システムの開発
三次元Integral Videography(IV)用画像群を作成するには、従来のCGによるレンダリング技術を活用した画素分配法があげられるが、表示に要する時間が長いため、リアルタイム性や直感的な操作性が不足である。本年度はIV像の臨床応用化に向けて、Light Field Rendering技術を用いた全方向からモデルの前レンダリングを行い、ある目標視点で見たい画像が撮影した画像群から抽出し、IV用画像群の高速レンダリングを実現することにより操作性が向上されたインタラクティブなIVの表示システムを開発した。
2)実画像と内部臓器不可視画像表示システムの統合および外科手術への基礎的臨床応用実験
手術空間の実画像と内部臓器不可視画像の自動的な統合表示を構築するソフトウェア基盤を開発し、システムの統合を行った。各種モダリティーの医用画像装置から得られた画像データをそのモダリティーにあった形で表示する手法を提案し、また、治療に際して重要になる患者との重ね合わせにおいては、膝関節整形外科領域などにおける治療に適した表示方法、並びに精度について考察し、手術の要求仕様や具体的な使途、さらには手術シナリオにおける開発したシステムの位置づけなども検討した。

報告書

(3件)
  • 2007 実績報告書
  • 2006 実績報告書
  • 2005 実績報告書
  • 研究成果

    (26件)

すべて 2008 2007 2006 2005

すべて 雑誌論文 (14件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (10件) 図書 (2件)

  • [雑誌論文] Improved Viewing Resolution of Integral Videography by use of Rotated Prism Sheets2007

    • 著者名/発表者名
      Hongen Liao, Takeyoshi Dohi, Makoto Iwahara
    • 雑誌名

      Optics express 16

      ページ: 4814-4822

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 三次元超音波画像を用いたリアルタイムIntegral Videography2006

    • 著者名/発表者名
      廖洪恩, ニコラス, 土肥健純
    • 雑誌名

      超音波テクノ 18・6

      ページ: 6-11

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Surgical Navigation of Integral Videography Image Overlay for Open MRI-Guided Glioma Surgery2006

    • 著者名/発表者名
      Hongen Liao, Takashi Inomata, Ichiro Sakuma, Takeyoshi Dohi
    • 雑誌名

      Lecture Notes in Computer Science 4091

      ページ: 187-194

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Integral Videography Autostereoscopic Display Using Multi-projection2006

    • 著者名/発表者名
      Hongen Liao, Makoto Iwahara, Takefumi Koike, Yasuyuki Momoi, Nobuhiko Hata, Ichiro Sakuma, Takeyoshi Dohi
    • 雑誌名

      Systems and Computers in Japan 37・5

      ページ: 34-45

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Three dimensional real-time image overlay navigation system using integral videography in knee-joint surgery : evaluation of motion tracking capability2006

    • 著者名/発表者名
      K.Matsui, K.Matsumiya, H.Liao, K.Masamune, K.Yasuda, T.Dohi
    • 雑誌名

      International Journal of Computer Assisted Radiology and Surgery 1・S1

      ページ: 181-183

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Object Based Image Rendering and Synthesis for Computer Generated Integral Videography2006

    • 著者名/発表者名
      Hongen Liao, Yosuke Ito, Kiyoshi Matsumiya, Ken Masamune, Takeyoshi Dohi
    • 雑誌名

      ACM SIGGRAPH 2006 Research poster(CD-ROM)

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] 画像誘導手術のためのマルチプロジェクションIntegral Videography表示システムの開発2006

    • 著者名/発表者名
      廖洪恩
    • 雑誌名

      映像情報インダストリアル 38・10

      ページ: 77-82

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Mitral valve movement visualization using real-time three-dimensional ultrasound integral videography : evaluation of mitral valve recognition algorithm and data transfer optimization2006

    • 著者名/発表者名
      Herlambang N, Liao H, Matsumiya K, Masamune K, Tsukihara H
    • 雑誌名

      International Journal of Computer Assisted Radiology and Surgery 1・S1

      ページ: 499-499

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Long Visualization Depth Autostereoscopic Display using Light Field Rendering based Integral Videography2006

    • 著者名/発表者名
      Hongen Liao, Keisuke Nomura, Takeyoshi Dohi
    • 雑誌名

      IEEE Virtual Reality 2006 Workshop on Emerging Display Technologies

      ページ: 8-11

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Integral Videography Autostereoscopic Display Using Multi-projection2006

    • 著者名/発表者名
      Hongen Liao, Makoto Iwahara, Takefumi Koike, Yasuyuki Momoi, Ichiro Sakuma, Takeyoshi Dohi
    • 雑誌名

      Systems and Computers in Japan 37・5(In press)

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Open MRI誘導下脳神経外科手術のためのIntegral Videographyによるイメージオーバーレイナビゲーション2005

    • 著者名/発表者名
      廖洪恩, 猪股崇, 佐久間一郎, 土肥健純
    • 雑誌名

      生体医工学 43・3(印刷中)

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] 低侵襲心臓外科手術用リアルタイム三次元超音波Integral Videography2005

    • 著者名/発表者名
      ヘルランバン ニコラス, 廖洪恩, 月原弘之, 松宮潔, 高本眞一, 土肥健純
    • 雑誌名

      生体医工学 43・3(印刷中)

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Feasibility study of imaging of intraductal papillary mucinous tumors of the pancreas based on integral photography2005

    • 著者名/発表者名
      Y.Tanizawa, T.Nakagohri, T.Kinoshita, M.Konishi, S.Takahashi, S.Nakajima, E.Kobayashi, H.Liao, I.Sakuma, T.Dohi
    • 雑誌名

      Hepato-Gastroenterology 52・61

      ページ: 258-260

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] 術者の新しい目:Integral Videographyを用いた三次元医用画像手術支援環境の構築2005

    • 著者名/発表者名
      廖洪恩, 土肥健純
    • 雑誌名

      画像ラボ 16・6

      ページ: 13-17

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [学会発表] Development of interactive three-dimensional autostereoscopic image forsurgical navigation system using Integral Videography2008

    • 著者名/発表者名
      Hoang Tran Huy, Hongen Liao, Kiyoshi Matsumiya, Ken Masamune, Takeyoshi Dohi
    • 学会等名
      The Seventh Asian-Pacific Conference on Medical and Biological Engineering, APCMBE 2008
    • 発表場所
      Beijing, China
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] High-Quality Autostereoscopic Image of Integral Videography using Pixel Distribution based Anti-aliasing Image Processing2008

    • 著者名/発表者名
      Takehito Teraguchi, Huy Hoang Tran, Ken Masamune, Takeyoshi Dohi, and Hongen Liao
    • 学会等名
      The 4th Asian International Conference on Computer Aided Surgery, ACCAS 2008
    • 発表場所
      Beijing, China
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Usability-enhanced registration method for ACL surgery's navigation system using 3D auto-stereoscopic Integral Videography2008

    • 著者名/発表者名
      Huy Hoang Tran, Takehito Teraguchi, Hongen Liao, Kiyoshi Matsumiya, Ken Masamune, Takeyoshi Dohi
    • 学会等名
      The 4th Asian International Conference on Computer Aided Surgery, ACCAS 2008
    • 発表場所
      Beijing, China
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 高臨場感多面式Integral Videograpphy作成に関する基礎研究2008

    • 著者名/発表者名
      寺口剛仁, 廖洪恩, 松宮潔, 正宗賢, 土肥健純
    • 学会等名
      第27回日本生体医工学学会大学
    • 発表場所
      神戸
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Development and Clinical Implementation of a Novel Medical Autostere oscopic Image Integral Videography for Image-guided Surgery2007

    • 著者名/発表者名
      Hongen Liao, Ichiro Sakuma, Takeyoshi Dohi
    • 学会等名
      2007 IEEE/ICME International Conference on Complex Medical Engineering, CME 2007
    • 発表場所
      Beijing, China
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Effective Statistical Edge Integration Using a Flux Maximizing Scheme for Volumetric Vascular Segmentation in MRA2007

    • 著者名/発表者名
      Ali Gooya, Hongen Liao, Kiyoshi Matsumiya, Ken Masamune, Takeyoshi Dohi
    • 学会等名
      Information Processing in Medical Imaging 2007, Lecture Notes in Computer Science, LNCS 4584, pp.86-97
    • 発表場所
      Rolduc Abbey, Kerkrade, the Netherlands
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Integral Videography Rendering using Compute Unified Device Architecture2007

    • 著者名/発表者名
      Nicholas Herlambang, Hongen Liao, Kiyoshi Matsumiya, Ken Masamune, Takeyoshi Dohi
    • 学会等名
      3rd Asian International Conference on Computer Aided Surgery
    • 発表場所
      Singapore
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Interactive Autostereoscopic Visualization System for Image-guided Surgery by use of Pixel Distribution based Integral Videography2007

    • 著者名/発表者名
      Hongen Liao, Huy Hoang Tran, Kiyoshi Matsumiya, Ken Masamune, Ichiro Sakuma, Takeyoshi Dohi
    • 学会等名
      3rd Asian International Conference on Computer Aided Surgery
    • 発表場所
      Singapore
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 三次元医用画像Integral Videographyの開発と応用2007

    • 著者名/発表者名
      廖洪恩, ヘルランバン ニコラス, 松宮潔, 正宗賢, 佐久間一郎, 千葉敏雄, 土肥健純
    • 学会等名
      第3回3次元超音波研究会
    • 発表場所
      東京
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 時分害による三次元医用画像画質向上に関する研究2007

    • 著者名/発表者名
      寺口剛仁, 松宮潔, 正宗賢, 土肥健純, 廖洪恩
    • 学会等名
      第16回日本コンピュータ外科学会大会論文
    • 発表場所
      広島
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [図書] 劣化画像の復元・ノイズ除去による高画質化(分担)、医用画像の高画質化2008

    • 著者名/発表者名
      廖洪恩
    • 総ページ数
      10
    • 出版者
      トリケップス技術図書
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [図書] 三次元医用画像誘導技術, 医療ナノテクノロジーNano Bioengineering-最先端医学とナノテクの融合-(分担)2007

    • 著者名/発表者名
      廖洪恩
    • 総ページ数
      15
    • 出版者
      杏林図書
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書

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公開日: 2005-04-01   更新日: 2016-04-21  

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