オンラインで学習するCADのためのオンライン学習型臓器認識アルゴリズムの開発

• 研究課題/領域番号: 20700404
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 医用システム
• 研究機関: 愛知工業大学
• 研究代表者: 北坂 孝幸 愛知工業大学, 情報科学部, 准教授 (00362294)
• 研究期間 (年度): 2008 – 2010
• 研究課題ステータス: 完了 (2010年度)
• 配分額: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円); 2010年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円); 2009年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円); 2008年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
• キーワード: 画像診断システム / アルゴリズム / 機械学習 / 知能機械 / 診断支援 / オンライン学習

研究概要

本研究では,医用画像からの臓器自動認識や病気自動検出をより高性能にするために,オンラインで学習する認識方法について検討した.気管支および血管を対象として、それらの特徴量の記述方法とその組み合わせを組織的に検討し、気管支では約70%、血管では80%以上の精度で抽出可能とした。また、気管支および血管の解剖学的名称の自動対応付けでは、データベースから分岐パターンを学習する手法を開発し、それぞれ約90%の精度を得た。

研究成果

• [雑誌論文] A study on automated anatomical labeling to arteries concerning with colon from 3D abdominal CT images (2011)
  • 著者名/発表者名: Huy Hoang Bui, Masahiro Oda, Zhengang Jiang, et.al.
  • 雑誌名: Proceedings of SPIE2011 7962
  • 査読あり
• [雑誌論文] A study on automated anatomical labeling to arteries concerning with colon from 3D abdominal CT images (2011)
  • 著者名/発表者名: Huy Hoang Bui
  • 雑誌名: Proceedings of SPIE 巻: 7962
  • 査読あり
• [雑誌論文] Automated Nomenclature of Upper Abdominal Arteries for Displaying Anatomical Names on Virtual Laparoscopic Images (2010)
  • 著者名/発表者名: Kensaku Mori, Masahiro Oda, Tomohiko Egusa, et.al.
  • 雑誌名: MIAR2010 LNCS6326 ページ: 353-362
  • 査読あり
• [雑誌論文] Bronchial region extraction from 3D chest CT image by voxel classification based on local intensity structure, Bronchial region extraction from 3D chest CT image by voxel classification based on local intensity structure (2010)
  • 著者名/発表者名: Takayuki Kitasaka, Hiroaki Yano, Marco Feuerstein, et.al.
  • 雑誌名: Third International Workshop on Pulmonary Image Analysis ページ: 22-29
  • 査読あり
• [雑誌論文] 医用画像を処理してみませんか?-CT像を対象とした画像の認識・理解・生成を中心として- (2010)
  • 著者名/発表者名: 北坂孝幸
  • 雑誌名: 情報処理学会学会誌「情報処理」 51 ページ: 435-445
• [雑誌論文] Automated Nomenclature of Upper Abdominal Arteries for Displaying Anatomical Names on Virtual Laparoscopic Images (2010)
  • 著者名/発表者名: Kensaku Mori
  • 雑誌名: 5th International Workshop on Medical Imaging and Augmented Reality(MIAR 2010) 巻: LNCS 6326 ページ: 353-362
  • 査読あり
• [雑誌論文] Bronchial region extraction from 3D chest CT image by voxel classification based on local intensity structure (2010)
  • 著者名/発表者名: Takayuki Kitasaka
  • 雑誌名: Third International Workshop on Pulmonary Image Analysis ページ: 22-29
  • 査読あり
• [雑誌論文] A method for nomenclature of abdominal arteries extracted from 3D abdominal CT images based on optimizing combinations of candidate anatomical names (2010)
  • 著者名/発表者名: Takayuki Kitasaka
  • 雑誌名: International Journal of Computer Assisted Radiology and Surgery 巻: 5
  • 査読あり
• [雑誌論文] 医用画像を処理してみませんか? -CT像を対象とした画像の認識・理解・生成を中心として- (2010)
  • 著者名/発表者名: 北坂孝幸
  • 雑誌名: 情報処理学会会誌「情報処理」 51 ページ: 435-445
• [雑誌論文] Automated Anatomical Labeling of Bronchial Branches Extracted from CT Datasets Based on Machine Learning and Combination Optimization and Its Application to Bronchoscope Guidance (2009)
  • 著者名/発表者名: Kensaku Mori, Shunsuke Ota, Daisuke Deguchi, et.al.
  • 雑誌名: MICCAI2009 LNCS 5762 ページ: 707-714
  • 査読あり
• [雑誌論文] Adaptive Branch Tracing and Image Sharpening for Airway Tree Extraction in 3-D Chest CT (2009)
  • 著者名/発表者名: Marco Feuerstein, Takayuki Kitasaka, Kensaku Mori
  • 雑誌名: The Second International Workshop on Pulmonary Image Analysis EXACT'09 ページ: 273-284
  • 査読あり
• [雑誌論文] Augmented display of anatomical names of bronchial branches for bronchoscopy assistance (2008)
  • 著者名/発表者名: Shunsuke Ota, Daisuke Deguchi, Takayuki Kitasaka, et.al.
  • 雑誌名: MIAR 2008
  • 査読あり
• [雑誌論文] 計算機支援医用画像診断のための共通基盤システムの開発 (2008)
  • 著者名/発表者名: 二村幸孝, 出口大輔, 北坂孝幸, 他
  • 雑誌名: Med.Img.Tech. 26,5 ページ: 327-337
  • NAID: 10025543785
  • 査読あり
• [雑誌論文] 複数モデルの動的選択に基づく気管支枝名自動対応付け手法 (2008)
  • 著者名/発表者名: 江間慎弥, 北坂孝幸, 森健策, 他
  • 雑誌名: 信学論D J91-D,7 ページ: 1851-1861
  • NAID: 110007381105
  • 査読あり
• [雑誌論文] 計算機支援医用画像診断のための共通基盤システムの開発 (2008)
  • 著者名/発表者名: 二村幸孝, 出口大輔, 北坂孝幸, 末永康仁, 森健策
  • 雑誌名: MEDICAL IMAGING TECHNOLOGY Vol.26, No.5 ページ: 327-337
  • NAID: 10025543785
  • 査読あり
• [雑誌論文] 複数モデルの動的選択に基づく気管支枝名自動対応付け手法 (2008)
  • 著者名/発表者名: 江間慎弥, 北坂孝幸, 森健策, 目加田慶人, 井手一郎, 村瀬洋, 末永康仁, 高畠博嗣, 森雅樹, 名取博
  • 雑誌名: 電子情報通信学会論文誌D Vol.J91-D, No.7 ページ: 1851-1861
  • NAID: 110007381105
  • 査読あり
• [学会発表] MICCAI 2010参加報告 (2010)
  • 著者名/発表者名: 北坂孝幸
  • 学会等名: 電子情報通信学会技術研究報告,MI2010-805
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2010-11-15
• [学会発表] 三次元腹部CT像における下腹部血管への血管名自動命名に関する研究 (2010)
  • 著者名/発表者名: ブイフイホァン
  • 学会等名: 第19回日本コンピュータ外科学会大会
  • 発表場所: 福岡
  • 年月日: 2010-11-02
• [学会発表] 多クラスAdaBoostを用いた3次元腹部CT像における下腹部血管領域への血管名自動対応付けに関する研究 (2010)
  • 著者名/発表者名: Bui Huy Hoang
  • 学会等名: 信学会医用画像研究会
  • 発表場所: 埼玉
  • 年月日: 2010-09-03
• [学会発表] 多クラスAdaBoostを用いた3次元腹部CT像における下腹部血管領域への血管名自動対応付けに関する研究 (2010)
  • 著者名/発表者名: Bui Huy Hoang
  • 学会等名: 電子情報通信学会技術研究報告,MI2010-65
  • 発表場所: 埼玉
  • 年月日: 2010-09-03
• [学会発表] A method for nomenclature of abdominal arteries extracted from 3D abdominal CT images based on optimizing combinations of candidate anatomical names (2010)
  • 著者名/発表者名: Takayuki Kitasaka
  • 学会等名: CARS2010
  • 発表場所: Geneva.
  • 年月日: 2010-06-24
• [学会発表] 血管分岐情報に基づく腹部動脈に対する血管名自動対応付け (2010)
  • 著者名/発表者名: 江種友彦
  • 学会等名: 信学会医用画像研究会
  • 発表場所: 那覇市ぶんかテンブス館
  • 年月日: 2010-01-28
• [学会発表] 血管分岐情報に基づく腹部動脈に対する血管名自動対応付け (2010)
  • 著者名/発表者名: 江種友彦
  • 学会等名: 電子情報通信学会医用画像研究会
  • 発表場所: 那覇市ぶんかテンブス館
  • 年月日: 2010-01-28
• [学会発表] 3次元腹部CT像における下腹部血管領域への血管名自動対応付けに関する研究 (2010)
  • 著者名/発表者名: Bui Huy Hoang
  • 学会等名: 第29回日本医用画像工学会大会
  • 発表場所: 神奈川
• [学会発表] 血管情報に基づく腹部動脈への血管名自動対応付け手法 (2009)
  • 著者名/発表者名: 江種友彦
  • 学会等名: 第18回日本コンピュータ外科学会大会
  • 発表場所: 東京大学
  • 年月日: 2009-11-21
• [学会発表] MICCAI 2009参加報告-研究動向調査- (2009)
  • 著者名/発表者名: 佐藤嘉伸
  • 学会等名: 電子情報通信学会医用画像研究会
  • 発表場所: 大阪大学
  • 年月日: 2009-11-11
• [学会発表] Automated Anatomical Labeling of Bronchial Branches Extracted from CT Datasets Based on Machine Learning and Combination Optimization and Its Application to Bronchoscope Guidance (2009)
  • 著者名/発表者名: Kensaku Mori
  • 学会等名: MICCAI2009 Proceedings, 12h International Conference
  • 発表場所: London
  • 年月日: 2009-09-24
• [学会発表] Adaptive Branch Tracing and Image Sharpening for Airway Tree Extraction in 3-D Chest CT (2009)
  • 著者名/発表者名: Marco Feuerstein
  • 学会等名: Pulmonary Image Analysis, Workshop in MICCAI 2009
  • 発表場所: London
  • 年月日: 2009-09-19
• [学会発表] CAOS2009参加報告～研究動向調査～ (2009)
  • 著者名/発表者名: 北坂孝幸
  • 学会等名: CARS2009
  • 発表場所: 九州工業大学
  • 年月日: 2009-09-16
• [学会発表] CARS2009, CAOS2009参加報告～研究動向調査～ (2009)
  • 著者名/発表者名: 北坂孝幸
  • 学会等名: 電子情報通信学会医用画像研究会
  • 発表場所: 九州工業大学
  • 年月日: 2009-09-16
• [学会発表] 血管分岐情報を利用した腹部動脈に対する血管名自動対応付け手法 (2009)
  • 著者名/発表者名: 江種友彦
  • 学会等名: 第28回日本医用画像工学会大会
  • 発表場所: 中京大学
  • 年月日: 2009-08-04
• [学会発表] An improved method for automated recognition of bronchial tree structure by optimizing combinations of candidate anatomical names (2009)
  • 著者名/発表者名: 北坂孝幸
  • 学会等名: International Jounral of Computer Assistd Radiolgy and Surgery 2009
  • 発表場所: Berlin
  • 年月日: 2009-06-23
• [学会発表] An improved method for automated recognition of bronchial tree structure by optimizing combinations of candidate anatomical names (2009)
  • 著者名/発表者名: Takayuki Kitasaka
  • 学会等名: CARS2009
  • 発表場所: Berlin.
  • 年月日: 2009-06-22
• [学会発表] 3次元CT像に基づく腹部動脈に対する血管名自動対応付けに関する研究 (2009)
  • 著者名/発表者名: 江種友彦, 小田昌宏, 北坂孝幸, 森健策, 末永康仁, 三沢一成, 藤原道隆
  • 学会等名: 電子情報通信学会2009年総合大会
  • 発表場所: 松山
  • 年月日: 2009-03-19
• [学会発表] Pulmonary Vessel Region Extraction from 3D Chest CT Images and Its Application to reduction of false positive regions in lung nodule detection (2009)
  • 著者名/発表者名: Bin Chen
  • 学会等名: 信学会医用画像研究会
  • 発表場所: 台北
  • 年月日: 2009-01-20
• [学会発表] 気管支鏡ガイダンスシステムのための自動気管支構造認識手法の開発 (2009)
  • 著者名/発表者名: 太田峻輔, 出口大輔, 北坂孝幸, 森健策, 末永康仁, 長谷川好規, 今泉和良, 高畠博嗣, 森雅樹, 名取博
  • 学会等名: 電子情報通信学会技術研究報告
  • 発表場所: 台北
  • 年月日: 2009-01-20
• [学会発表] Pulmonary Vessel Region Extraction from 3D Chest CT Images and Its Application to reduction of false positive regions in lung nodule detection (2009)
  • 著者名/発表者名: Bin Chen・Hideto Naito, Takayuki Kitasaka, Kensaku Mori, Yasuhito Suenaga, Hirotoshi Honma, Hirotsugu Takabatake, Masaki Mori, Hiroshi Natori
  • 学会等名: 電子情報通信学会技術研究報告
  • 発表場所: 台北
  • 年月日: 2009-01-20
• [学会発表] GPUを用いた気管支鏡カメラ動き推定処理の高速化に関する検討 (2008)
  • 著者名/発表者名: 杉浦貴優, 出口大輔, フォイヤーシュタイン・マルコ, 北坂孝幸, 森健策, 末永康仁, 今泉和良, 長谷川好規
  • 学会等名: 日本コンピュータ外科学会誌第17回日本コンピュータ外科学会大会特集号
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2008-11-01
• [学会発表] CT値分布特徴を用いた3次元胸部CT像からの気管支領域抽出手法の検討 (2008)
  • 著者名/発表者名: 矢野裕章, 出口大輔, フォイヤーシュタイン・マルコ, 北坂孝幸, 森健策, 末永康仁
  • 学会等名: 日本コンピュータ外科学会誌第17回日本コンピュータ外科学会大会特集号
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2008-11-01
• [学会発表] Level-set法に基づいた3次元胸部X線CT像からの肺血管自動抽出手法に関する検討 (2008)
  • 著者名/発表者名: 陳斌, 中村嘉彦, 森健策, 末永康仁, 北坂孝幸, 本間裕敏, 高畠博嗣, 森雅樹, 名取博
  • 学会等名: 平成20年度電気関係学会東海支部連合大会
  • 発表場所: 名古屋
  • 年月日: 2008-09-19
• [学会発表] CT値分布特徴を用いた3次元胸部CT像からの気管支領域内画素抽出法の検討 (2008)
  • 著者名/発表者名: 矢野裕章, 出口大輔, 北坂孝幸, 森健策, 末永康仁
  • 学会等名: 平成20年度電気関係学会東海支部連合大会
  • 発表場所: 名古屋
  • 年月日: 2008-09-19
• [学会発表] Method for Accelerating Bronchoscope Tracking Based on Image Registration by GPGPU (2008)
  • 著者名/発表者名: Takamasa Sugiura, Daisuke Deguchi, Takayuki Kitasaka, Kensaku Mori, Yasuhito Suenaga
  • 学会等名: A. MI-ARCS 2008, satellite workshop of MICCAI2008
  • 発表場所: New York
  • 年月日: 2008-09-10
• [学会発表] GPUを用いた気管支鏡カメラ動き推定処理の高速化 (2008)
  • 著者名/発表者名: 杉浦貴優, 出口大輔, 北坂孝幸, 森健策, 末永康仁
  • 学会等名: 日本VR医学会第8回学術大会
  • 発表場所: 名古屋
  • 年月日: 2008-08-30
• [学会発表] 計算機支援医用画像診断のための共通基盤システムの開発 (2008)
  • 著者名/発表者名: 二村幸孝, 出口大輔, 北坂孝幸, 森健策, 末永康仁
  • 学会等名: 第27回日本医用画像工学会大会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2008-08-04
• [学会発表] GPUを用いた気管支鏡カメラ動き推定処理の高速化 (2008)
  • 著者名/発表者名: 二村幸孝, 出口大輔, 北坂孝幸, 森健策, 末永康仁
  • 学会等名: 第27回日本医用画像工学会大会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2008-08-04
• [学会発表] 3次元胸部CT像からの肺拡散能力推定手法 (2008)
  • 著者名/発表者名: 北坂孝幸, 後藤圭吾, 森健策, 末永康仁, 本間裕敏, 高畠博嗣, 森雅樹, 名取博
  • 学会等名: 第27回日本医用画像工学会大会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2008-08-04
• [学会発表] Augmented display of anatomical names of bronchial branches for bronchoscopy assistance (2008)
  • 著者名/発表者名: Shunsuke Ota, Daisuke Deguchi, Takayuki Kitasaka, Kensaku Mori, Yasuhito Suenaga, Yoshinori Hasegawa, Kazuyoshi Imaizumi, Hirotsugu Takabatake, Masaki Mori. and Hiroshi Natori
  • 学会等名: MIAR 2008 4th international Workshop on Medical Imaging and Augumented Reality
  • 発表場所: Tokyo
  • 年月日: 2008-08-02
• [学会発表] A method for extracting pancreas regions from four-phase contrasted 3D abdominal CT images (2008)
  • 著者名/発表者名: Takayuki Kitasaka, Makiko Sakashita, Kensaku Mori, Yasuhito Suenaga, Shigeru Nawano
  • 学会等名: CARS2008 Computer Assisted Radiology and Surgery
  • 発表場所: Barcelona
  • 年月日: 2008-06-27
• [学会発表] Automated anatomical labeling of bronchaial branches using multiple classifiers and its application to bronchoscopy guidance (2008)
  • 著者名/発表者名: Shunsuke Ota, Daisuke Deguchi, Takayuki Kitasaka, Kensaku Mori, Yasuhito Suenaga, Yoshinori Hasegawa, Kazuyoshi Imaizumi, Hirotsugu Takabatake, Masaki Mori, Hiroshi Natori
  • 学会等名: CARS2008 Computer Assisted Radiology and Surgery
  • 発表場所: Barcelona
  • 年月日: 2008-06-26
• [学会発表] A method for extracting pancreas regions from four-phase contrasted 3D abdominal CT images (2008)
  • 著者名/発表者名: Shunsuke Ota
  • 学会等名: CARS2008
  • 発表場所: Barcelona.
  • 年月日: 2008-06-23
• [学会発表] GPUを利用した局所濃淡構造解析の高速化に関する検討 (2008)
  • 著者名/発表者名: 二村幸孝, 森直史, 出口大輔, 北坂孝幸, 森健策, 末永康仁
  • 学会等名: 電子情報通信学会技術研究報告
  • 発表場所: 蒲郡
  • 年月日: 2008-05-23
• [図書] 医用画像ハンドブック (2010)
  • 著者名/発表者名: 北坂孝幸(分担執筆)
  • 総ページ数: 1571
  • 出版者: オーム社
• [備考] ホームページ等