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計算ホモロジーの医療画像診断への応用

研究課題

研究課題/領域番号 23740084
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 数学一般(含確率論・統計数学)
研究機関旭川医科大学 (2012-2013)
千歳科学技術大学 (2011)

研究代表者

寺本 敬  旭川医科大学, 医学部, 准教授 (40382543)

連携研究者 神谷 武志  琉球大学, 医学部付属病院, 医員 (70640647)
研究期間 (年度) 2011 – 2013
研究課題ステータス 完了 (2013年度)
配分額 *注記
3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
2013年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2012年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2011年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワード計算トポロジー / 数値解析 / 骨梁構造 / 計算ホモロジー / 応用数学 / マイクロCT / 画像診断
研究概要

大規模臨床医療データの 3D 構造解析において、位相不変量が定量的な評価指標として有効であることを、計算ホモロジー理論に基づいたソフトウェアを実装して示しました。ウサギ腱移植モデルのマイクロ CT データから、骨梁構造の連結性を 3 次元ベッチ数として抽出し、靭帯再建手術時における移植腱周囲の骨孔拡大に対する治療薬の効果を、多変量解析を用いて確かめました。最新の理論であるパーシステントホモロジー群を用いた構造解析にも取り組みました。

報告書

(4件)
  • 2013 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2012 実施状況報告書
  • 2011 実施状況報告書
  • 研究成果

    (19件)

すべて 2014 2013 2012 2011 その他

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件) 学会発表 (12件) (うち招待講演 1件) 図書 (1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Robust pulse generators in an excitable medium with jump-type heterogeneity2014

    • 著者名/発表者名
      M.Yadome, Y.Nishiura, T. Teramoto
    • 雑誌名

      SIAM Journal of Applied Dynamical Systems

      巻: 巻13(受理済)

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Dynamics of two interfaces in a hybrid system with jump-type heterogeneity2013

    • 著者名/発表者名
      K.Nishi, Y.Nishiura, T. Teramoto
    • 雑誌名

      Japan Journal of Applied and Industrial Mathematics

      巻: 巻30 ページ: 351-395

    • NAID

      10031185313

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Dynamics of two interfaces in a hybrid system with jump-type heterogeneity2013

    • 著者名/発表者名
      K.Nishi, Y.Nishiura, T.Teramoto
    • 雑誌名

      Japan J. Indust. Appl. Math

      巻: Vol.30 号: 2 ページ: 351-395

    • DOI

      10.1007/s13160-013-0100-x

    • NAID

      10031185313

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Heterogeneity-induced spot dynamics for a three-component reaction-diffusion system2012

    • 著者名/発表者名
      Y.Nishiura, T. Teramoto, X.Yuan
    • 雑誌名

      Communications on Pure and Applied Analysis

      巻: 巻11 ページ: 307-338

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Heterogeneity-induced spot dynamics for a three-component reaction-diffusion system2012

    • 著者名/発表者名
      Y.Nishiura, T.Teramoto, X.Yuan
    • 雑誌名

      Communications on Pure and Applied Analysis

      巻: Vol.11 号: 1 ページ: 307-338

    • DOI

      10.3934/cpaa.2012.11.307

    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 腱移植モデルにおけるアレンドロネートの効果2013

    • 著者名/発表者名
      神谷, 新城, 金谷, 伊東, 寺本
    • 学会等名
      第28回日本整形外科学会基礎学術集会
    • 発表場所
      千葉
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] 計算トポロジーによる骨微細構造の定量評価2013

    • 著者名/発表者名
      寺本, 櫻井, 神谷, 新城, 金谷
    • 学会等名
      第33回日本骨形態計測学会
    • 発表場所
      浜松
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Heterogeneity-induced pulse generators in a generalized FitzHugh-Nagumo system2013

    • 著者名/発表者名
      T. Teramoto
    • 学会等名
      IMA Workshop Joint US-Japan Workshop for Young Researchers on Interactions among Localized Patterns in Dissipative Systems
    • 発表場所
      Minneapolis,USA
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 計算トポロジーによる骨微細構造の定量的評価2013

    • 著者名/発表者名
      寺本敬, 櫻井泰良,神谷武志, 新城宏隆, 金谷文則
    • 学会等名
      第33回日本骨形態計測学会
    • 発表場所
      浜松市
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 腱移植モデルにおけるアレンドロネートの効果2013

    • 著者名/発表者名
      神谷武志, 新城宏隆, 金谷文則, 伊東昌子, 寺本敬
    • 学会等名
      第28回に本整形外科学会基礎学術集会
    • 発表場所
      千葉市
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 腱移植モデルの医療CT 画像への計算トポロジー2012

    • 著者名/発表者名
      寺本, 櫻井, 神谷, 新城, 山口
    • 学会等名
      2012 年度応用数学合同研究集会
    • 発表場所
      大津
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] 腱移植モデルにおけるマイクロCT 画像のトポロジー解析2012

    • 著者名/発表者名
      寺本, 櫻井, 神谷, 新城, 山口
    • 学会等名
      第31回日本医用画像工学会
    • 発表場所
      札幌
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] 腱移植モデルにおけるマイクロCT画像のトポロジー解析2012

    • 著者名/発表者名
      寺本敬, 櫻井泰良, 神谷武志, 新城宏隆, 山口浩
    • 学会等名
      第31回日本医用画像工学会
    • 発表場所
      JA北海道厚生連札幌厚生病院
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] 腱移植モデルの医療CT画像への計算トポロジー2012

    • 著者名/発表者名
      寺本敬, 櫻井泰良, 神谷武志, 新城宏隆, 山口浩
    • 学会等名
      2012年度応用数学合同研究集会
    • 発表場所
      龍谷大学
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] Deformation-induced spot dynamics for a three component system2011

    • 著者名/発表者名
      T. Teramoto
    • 学会等名
      7^<th> International Congress on Industrial and Applied Mathematics
    • 発表場所
      Vancouver, Canada
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Spot dynamics with peanut instability in dissipative systems

    • 著者名/発表者名
      Takashi Teramoto
    • 学会等名
      Interdisciplinary Mathematics toward Smart Innovation "Mathematical Models of Biological Phenomena and their Analysis"(招待講演)
    • 発表場所
      仙台
    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
  • [学会発表] Deformation-induced spot dynamics for a three component system

    • 著者名/発表者名
      Takashi Teramoto
    • 学会等名
      7th International Congress on Industrial and Applied Mathematics
    • 発表場所
      バンクーバー
    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
  • [図書] 砂漠化問題のバスタブモデル(臨時別冊・数理科学『現象から方程式を創り出す』)2012

    • 著者名/発表者名
      西浦廉政, 寺本敬
    • 総ページ数
      8
    • 出版者
      サイエンス社
    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
  • [備考] RIMS 国際研究集会 FFED 2011

    • URL

      http://www.asahikawa-med.ac.jp/dept/ge/math/archive0108/index.html

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書

URL: 

公開日: 2011-08-05   更新日: 2019-07-29  

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