• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

医療技能の技術化・デジタル化で実現する超音波診断・治療統合システムの超高精度化

研究課題

研究課題/領域番号 17H03200
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 知能機械学・機械システム
研究機関電気通信大学

研究代表者

小泉 憲裕  電気通信大学, 大学院情報理工学研究科, 准教授 (10396765)

研究分担者 小木曽 公尚  電気通信大学, 大学院情報理工学研究科, 准教授 (30379549)
月原 弘之  東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 助教 (50431862)
西山 悠  電気通信大学, 大学院情報理工学研究科, 准教授 (60586395)
宮嵜 英世  国立研究開発法人国立国際医療研究センター, その他部局等, 診療科長 (80323666)
葭仲 潔  国立研究開発法人産業技術総合研究所, 生命工学領域, 主任研究員 (90358341)
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
17,420千円 (直接経費: 13,400千円、間接経費: 4,020千円)
2019年度: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2018年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2017年度: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円)
キーワード医療技能のデジタル化 / 医デジ化 / Me-DigIT / Medical Digitalization / 超音波ロボット / Robotic Ultrasound / NIUTS / 医療のデジタル化 / 超音波診断ロボット / 超音波診断・治療ロボット / 非侵襲超音波診断・治療統合システム / Non-Invasive Ultrasound Theragnostic System / 強力集束超音波 / 医療用ロボティックベッド / 医療ロボティクス / Robotic ultrasound / Non-Invasive ultrasound theranostic system / ロボティクス
研究成果の概要

本研究課題は頑健かつ高精度に動作する超音波診断・治療統合システムの構築法を確立することであり、このためのロボット機構・制御・画像処理アルゴリズム技術に関するコア基盤技術に関して、優れた研究成果を積み重ねてきた。
とりわけ 医用画像処理技術については近年、深層学習をはじめとする機械学習による画像処理の分野で画期的なブレークスルーがあり、本プロジェクトにおいても深層学習を取り込んだ医療用ロボットビジョン技術に関する研究に着手、その成果も順調に積み重ねてきている(第25回ロボティクスシンポジア学生奨励賞受賞(2020年)、第21、22回日本超音波医学会奨励賞(2020,2021年)等を受賞)。

研究成果の学術的意義や社会的意義

医療技能のデジタル化(医デジ化)を加速させることで時間(いつでも)・空間(どこでも)・人間(医療専門家や患者)によらず、一定水準以上の医療を実現することができるものと強く期待されている。2015年に深層学習を援用したU-Netと呼ばれる臓器抽出における強力な医用画像処理アルゴリズムが開発された。これを踏まえて本研究においても同技術を援用することで患部抽出・追従・モニタリングに関する新規のアルゴリズムをこれまでに提案してきている。

報告書

(4件)
  • 2020 研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 研究成果

    (35件)

すべて 2020 2019 2018 2017 その他

すべて 雑誌論文 (13件) (うち国際共著 2件、 査読あり 11件、 オープンアクセス 11件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (13件) (うち国際学会 13件) 図書 (1件) 備考 (3件) 産業財産権 (5件) (うち外国 3件)

  • [雑誌論文] Use of intra-procedural fusion imaging combining contrast-enhanced ultrasound using a perflubutane-based contrast agent and auto sweep three-dimensional ultrasound for guiding radiofrequency ablation and evaluating its efficacy in patients with hepatocellular carcinomaInternational2020

    • 著者名/発表者名
      Katsuyuki Sanga, Kazushi Numata, Hiromi Nihonmatsu, Katsuaki Ogushi, Hiroyuki Fukuda, Makoto Chuma, Hiroshi Hashimoto, Norihiro Koizumi, Shin Maeda
    • 雑誌名

      Journal of Hyperthermia (IJH)

      巻: 37 号: 1 ページ: 202-211

    • DOI

      10.1080/02656736.2020.1729422

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書 2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Sagittal alignment in an MR-TRUS fusion biopsy using only the prostate contour in the axial image2020

    • 著者名/発表者名
      Riki Igarashi, Norihiro Koizumi, Yu Nishiyama, Kyohei Tomita, Yuka Shigenari, Sunao Shoji
    • 雑誌名

      ROBOMECH Journal

      巻: 7 号: 1 ページ: 1-7

    • DOI

      10.1186/s40648-020-0155-9

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書 2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Usefulness of computer-aided diagnosis system in evaluating severity of benign prostatic hyperplasia, using a super-ellipse model to characterize changes in prostate contours2020

    • 著者名/発表者名
      Sunao Shoji, Yuka Shigenari, Izumi Hanada, Tatsuya Otaki, Takahiro Ogawa, Masayoshi Kawakami, Hakushi Kim, Masanori Hasegawa,Yoshiaki Kawamura, Norihiro Koizumi, Akira Miyajima
    • 雑誌名

      The Journal of Urology

      巻: 203 号: Supplement 4 ページ: 605-606

    • DOI

      10.1097/ju.0000000000000891.07

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書 2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 医デジ化の手法・効果とこれがもたらす社会的インパクト2019

    • 著者名/発表者名
      小泉憲裕, 西山 悠, 江浦史生,今泉飛翔, 大塚研秀, 佐々木雄大, 重成佑香, 五十嵐立樹, 草原健太, 小林賢人, 月原弘之, 松本直樹, 小川眞広
    • 雑誌名

      精密工学会誌

      巻: 85 号: 9 ページ: 749-752

    • DOI

      10.2493/jjspe.85.749

    • NAID

      130007703006

    • ISSN
      0912-0289, 1882-675X
    • 年月日
      2019-09-05
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書 2018 実績報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] Automatic Diagnosis by Compact Portable Ultrasound Robot : State Estimation of Internal Organs with Steady-State Kalman Filter2019

    • 著者名/発表者名
      Yudai Sasaki, Fumio Eura, Kento Kobayashi, Ryosuke Kondo, Kyohei Tomita, Yu Nishiyama, Hiroyuki Tsukihara, Naoki Matsumoto, and Norihiro Koizumi
    • 雑誌名

      Proc. of 2019 IEEE Healthcare Innovations and Point of Care Technologies Conference (HI-POCT)

      巻: 2019 ページ: 29-32

    • DOI

      10.1109/hi-poct45284.2019.8962758

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書 2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Development of compact portable ultrasound robot for home healthcare2019

    • 著者名/発表者名
      Sasaki Yudai、Eura Fumio、Kobayashi Kento、Kondo Ryosuke、Tomita Kyohei、Nishiyama Yu、Tsukihara Hiroyuki、Matumoto Naoki、Koizumi Norihiro
    • 雑誌名

      The Journal of Engineering

      巻: 2019 号: 14 ページ: 495-499

    • DOI

      10.1049/joe.2018.9406

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書 2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Method for Extracting Acoustic Shadows to Construct an Organ Composite Model in Ultrasound Images2018

    • 著者名/発表者名
      Akihide Otsuka, Norihiro Koizumi, Izumu Hosoi, Hiroyuki Tsukihara, Yu Nishiyama
    • 雑誌名

      Proc. of 2018 15th International Conference on Ubiquitous Robots (UR2018)

      巻: 2018 ページ: 719-722

    • DOI

      10.1109/urai.2018.8441771

    • NAID

      130007551002

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Out-of-Plane Motion Detection System Using Convolutional Neural Network for US-guided Radiofrequency Ablation Therapy2018

    • 著者名/発表者名
      Ryosuke Kondo, Norihiro Koizumi, Yu Nishiyama, Naoki Matsumoto and Kazushi Numata
    • 雑誌名

      Proc. of 2018 15th International Conference on Ubiquitous Robots (UR2018)

      巻: 2018 ページ: 729-731

    • DOI

      10.1109/urai.2018.8441865

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Automatic Fascia Extraction and Classification for Measurement of Muscle Layer Thickness2018

    • 著者名/発表者名
      Tsubasa Imaizumi, Norihiro Koizumi, Ryosuke Kondo, Yu Nishiyama, Naoki Matsumoto
    • 雑誌名

      Proc. of 2018 15th International Conference on Ubiquitous Robots (UR2018)

      巻: 2018 ページ: 493-496

    • DOI

      10.1109/urai.2018.8441877

    • NAID

      130007551007

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 医療・バイオは新しいデジタルだ-医デジ化による超高精度な超音波診断・治療の実現-2018

    • 著者名/発表者名
      KOIZUMI Norihiro、SEO Joonho、LEE Deukhee、KAYASUGA Atsushi、KONDO Ryosuke、TOMITA Kyohei、HOSOI Izumu、NISHIYAMA Yu、TSUKIHARA Hiroyuki、MIYAZAKI Hideyo、FUKUDA Hiroyuki、NUMATA Kazushi、YOSHINAKA Kiyoshi、AZUMA Takashi、SUGITA Naohiko、HONMA Yukio、MATSUMOTO Yoichiro、MITSUISHI Mamoru
    • 雑誌名

      超音波医学

      巻: 45 号: 2 ページ: 173-182

    • DOI

      10.3179/jjmu.JJMU.R.125

    • NAID

      130006496705

    • ISSN
      1346-1176, 1881-9311
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [雑誌論文] Servoing Performance Enhancement via a Respiratory Organ Motion Prediction Model for a Non-Invasive Ultrasound Theragnostic System2017

    • 著者名/発表者名
      Tatsuya Fujii, Norihiro Koizumi, Atsushi Kayasuga, Dongjun Lee, Hiroyuki Tsukihara, Hiroyuki Fukuda, Kiyoshi Yoshinaka, Takashi Azuma,Hideyo Miyazaki, Naohiko Sugita, Kazushi Numata, Yukio Honma, Yoichiro Matsumoto, Mamoru Mitsuishi
    • 雑誌名

      Journal of Robotics and Mechatronics

      巻: 29 号: 2 ページ: 434-446

    • DOI

      10.20965/jrm.2017.p0434

    • NAID

      130007519865

    • ISSN
      0915-3942, 1883-8049
    • 年月日
      2017-04-20
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Novel and Simple Ultrasonographic Methods for Estimating the Abdominal Visceral Fat Area2017

    • 著者名/発表者名
      Asano Takeharu、Kubota Naoto、Koizumi Norihiro、Itani Kazunori、Mitake Tsuyoshi、Yuhashi Kazuhito、Liao Hongen、Mitsuishi Mamoru、Takeishi Shigemi、Takahashi Toshiaki、Ohnishi Shin、Sasaki Shiro、Sakuma Ichiro、Kadowaki Takashi
    • 雑誌名

      Int J Endocrinol.

      巻: 2017 ページ: 1-12

    • DOI

      10.1155/2017/8796069

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] A new device for fiducial registration of image-guided navigation system for liver RFA2017

    • 著者名/発表者名
      Doba Nobutaka、Fukuda Hiroyuki、Numata Kazushi、Hao Yoshiteru、Hara Kouji、Nozaki Akito、Kondo Masaaki、Chuma Makoto、Tanaka Katsuaki、Takebayashi Shigeo、Koizumi Norihiro、Kobayashi Akira、Tokuda Junichi、Maeda Shin
    • 雑誌名

      International Journal of Computer Assisted Radiology and Surgery

      巻: 13 号: 1 ページ: 115-124

    • DOI

      10.1007/s11548-017-1647-9

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] Deep Learning Based 3-Dimensional Liver Motion Estimation Using 2-Dimensional Ultrasound Images2019

    • 著者名/発表者名
      Tsubasa Imaizumi, Ryosuke Kondo, Kenta Kusahara, Yu Nishiyama, Hiroyuki Tsukihara, Naoki Matsumoto, Kazushi Numata, Norihiro Koizumi
    • 学会等名
      2019 IEEE International Conference on Cyborg and Bionic Systems (CBS 2019)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書 2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Lesion Tracking Method Using CNN in Non-Invasive Ultrasound Diagnostic Treatment Integrated System2019

    • 著者名/発表者名
      Riki Igarashi, Kyohei Tomita, Yu Nishiyama, Yuka Shigenari, Norihiro Koizumi
    • 学会等名
      2019 IEEE International Conference on Cyborg and Bionic Systems (CBS 2019)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書 2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Development of Bed-Type Ultrasound Diagnosis and Therapeutic Robot2019

    • 著者名/発表者名
      Kento Kobayashi, Yudai Sasaki, Fumio Eura, Ryosuke Kondo, Kyohei Tomita, Takahiro Kobayashi, Yusuke Watanabe, Akihide Otsuka, Hiroyuki Tsukihara, Naoki Matsumoto, Kazushi Numata, Hidetoshi Nagaoka, Toshiyuki Iwai, Hideyuki Iijima, Yu Nishiyama, Norihiro Koizumi
    • 学会等名
      2019 IEEE International Conference on Cyborg and Bionic Systems (CBS 2019)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書 2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Matching axial images of magnetic resonance imaging and transrectal ultrasound based on deep learning2019

    • 著者名/発表者名
      Riki Igarashi, Norihiro Koizumi, Yu Nishiyama, Kyohei Tomita, Yuka Shigenari, Sunao Shoji
    • 学会等名
      33rd International Congress and Exhibition on computer assisted radiology and surgery (CARS 2019)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書 2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Segmentation of liver parenchyma in ultrasound images for automatic diagnosis of liver cirrhosis2019

    • 著者名/発表者名
      Tsubasa Imaizumi, Norihiro Koizumi, Yu Nishiyama, Naoki Matsumoto, Masahiro Ogawa
    • 学会等名
      33rd International Congress and Exhibition on computer assisted radiology and surgery (CARS 2019)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書 2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Method for Shape Extraction and Modeling of Prostate Contours by Using Sperellipses2018

    • 著者名/発表者名
      Yuka Shigenari, Norihiro Koizumi, Kyohei Tomita, Yu Nishiyama, Sunao Shoji
    • 学会等名
      2018 15th International Conference on Ubiquitous Robots (UR2018)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書 2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Out-of-Plane Motion Detection System Using Convolutional Neural Network for US-guided Radiofrequency Ablation Therapy2018

    • 著者名/発表者名
      Ryosuke Kondo, Norihiro Koizumi, Yu Nishiyama, Naoki Matsumoto and Kazushi Numata
    • 学会等名
      2018 15th International Conference on Ubiquitous Robots (UR2018)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Method for Extracting Acoustic Shadows to Construct an Organ Composite Model in Ultrasound Images2018

    • 著者名/発表者名
      Akihide Otsuka, Norihiro Koizumi, Izumu Hosoi, Hiroyuki Tsukihara, Yu Nishiyama
    • 学会等名
      2018 15th International Conference on Ubiquitous Robots (UR2018)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Automatic Fascia Extraction and Classification for Measurement of Muscle Layer Thickness2018

    • 著者名/発表者名
      Tsubasa Imaizumi, Norihiro Koizumi, Ryosuke Kondo, Yu Nishiyama, Naoki Matsumoto
    • 学会等名
      2018 15th International Conference on Ubiquitous Robots (UR2018)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Development of Compact Portable Ultrasound Robot for Home Healthcare2018

    • 著者名/発表者名
      Yudai Sasaki, Fumio Eura, Kento Kobayashi, Ryosuke Kondo, Kyohei Tomita, Yu Nishiyama, Hiroyuki Tsukihara, Naoki Matumoto and Norihiro Koizumi
    • 学会等名
      14th Annual Asian Conference on Computer Aided Surgery(ACCAS2018)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A study for tracking focal lesions in non-invasive ultrasound theragnostic system2017

    • 著者名/発表者名
      Kyohei Tomita, Norihiro Koizumi, Atsushi Kayasuga, Yu Nishiyama, Hiroyuki Tsukihara, Hideyo Miyazaki, Kiyoshi Yoshinaka, Mamoru Mitsuishi
    • 学会等名
      2017 14th International Conference on Ubiquitous Robots and Ambient Intelligence (URAI 2017)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] An automatic templates selection method for ultrasound guided tumor tracking2017

    • 著者名/発表者名
      Ryosuke Kondo, Norihiro Koizumi, Kyohei Tomita, Yu Nishiyama, Hidenori Sakanashi, Hiroyuki Fukuda, Hiroyuki Tsukihara, Kazushi Numata, Mamoru Mitusishi, Yoichiro Matsumoto
    • 学会等名
      2017 14th International Conference on Ubiquitous Robots and Ambient Intelligence (URAI 2017)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Development of portable ultrasound guided physiological motion compensation device2017

    • 著者名/発表者名
      Fumio Eura, Rika Aizawa, Ryosuke Kondo, Kyohei Tomita, Yu Nishiyama, Norihiro Koizumi
    • 学会等名
      2017 IEEE International Conference on Cyborg and Bionic Systems (CBS 2017)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [図書] 人工知能と社会2018

    • 著者名/発表者名
      AIX(人工知能先端研究センター)、栗原 聡、長井 隆行、小泉 憲裕、内海 彰、坂本 真樹、久野美和子
    • 総ページ数
      240
    • 出版者
      株式会社オーム社
    • ISBN
      9784274221811
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [備考] 電気通信大学 小泉研究室

    • URL

      http://www.medigit.mi.uec.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書 2018 実績報告書 2017 実績報告書
  • [備考] 小泉 憲裕の研究ブログ

    • URL

      http://blog2009nkoizumi.japanprize.jp/

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書 2018 実績報告書
  • [備考] 小泉 憲裕の研究ブログ

    • URL

      http://blog2009nkoizumi.japanprize.jp

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [産業財産権] 生体内運動追跡方法およびプログラム2018

    • 発明者名
      小泉憲裕,西山 悠,近藤亮祐,冨田恭平,江浦史生,沼田和司
    • 権利者名
      小泉憲裕,西山 悠,近藤亮祐,冨田恭平,江浦史生,沼田和司
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2018
    • 取得年月日
      2020
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書 2018 実績報告書
    • 外国
  • [産業財産権] 生体内運動追跡方法およびプログラム2018

    • 発明者名
      小泉憲裕, 西山 悠, 近藤亮祐, 冨田恭平, 江浦史生, ほか
    • 権利者名
      小泉憲裕, 西山 悠, 近藤亮祐, 冨田恭平, 江浦史生, ほか
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2018
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 外国
  • [産業財産権] 生体内運動追跡装置2018

    • 発明者名
      小泉憲裕, 栢菅 篤, 冨田恭平, 細井泉澄, 西山 悠, ほか
    • 権利者名
      小泉憲裕, 栢菅 篤, 冨田恭平, 細井泉澄, 西山 悠, ほか
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2018
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 外国
  • [産業財産権] 生体内運動追跡装置2017

    • 発明者名
      小泉憲裕, 栢菅 篤, 冨田恭平, 細井泉澄, 西山 悠, ほか
    • 権利者名
      小泉憲裕, 栢菅 篤, 冨田恭平, 細井泉澄, 西山 悠, ほか
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2017-040348
    • 出願年月日
      2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [産業財産権] 生体内運動追跡方法およびプログラム2017

    • 発明者名
      小泉憲裕, 西山 悠, 近藤亮祐, 冨田恭平, 江浦史生, ほか
    • 権利者名
      小泉憲裕, 西山 悠, 近藤亮祐, 冨田恭平, 江浦史生, ほか
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2017-158071
    • 出願年月日
      2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書

URL: 

公開日: 2017-04-28   更新日: 2022-01-27  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi