計算機シミュレーションによる肺葉切除術後の呼吸機能とステント留置術の効果の予測

• 研究課題/領域番号: 24700457
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 医用生体工学・生体材料学
• 研究機関: 山口大学
• 研究代表者: 平野 靖 山口大学, 医学(系)研究科(研究院), 准教授 (90324459)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2015-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2014年度)
• 配分額: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円); 2014年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2013年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2012年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
• キーワード: 肺葉切除術 / ステント留置術 / コンピュータシミュレーション / 流体シミュレーション / 有限要素法 / 肺野領域変形シミュレーション / 呼吸機能シミュレーション / 並列計算 / 気管支領域抽出 / 胸部CT像 / 呼吸シミュレーション

研究成果の概要

本研究課題では，入力画像を肺葉切除術前CT像と実際の肺葉切除術後CT像とし，(1)肺葉切除後の呼吸機能の予測，(2)肺葉切除術によって呼吸機能の低下が予測される場合のステント留置術の効果の予測，および(3)呼吸機能が低下した場合のステント留置術の効果の予測を行うための手法の開発を行った．これらの手法は，FEMによる変形シミュレーション，流体シミュレーション，および気道領域抽出手法などによって構成される．

研究成果

• [雑誌論文] 一般化空洞強調フィルタによる胸部CT像からの気管支領域抽出手法の開発 (2013)
  • 著者名/発表者名: 平野 靖，徐 睿， 橘 理恵，木戸 尚治
  • 雑誌名: 電子情報通信学会論文誌D 巻: J96-D ページ: 824-833
  • NAID: 110009596330
  • 査読あり
• [雑誌論文] ITKのためのGPGPUプログラミング支援環境 (2013)
  • 著者名/発表者名: 秋山 亮太, 徐 睿, 平野 靖, 木戸 尚治
  • 雑誌名: Med Imag Tech 巻: 31 ページ: 153-158
  • NAID: 130003374508
  • 査読あり
• [雑誌論文] MPIを用いたITKによる並列プログラム作成支援マクロの拡張 (2013)
  • 著者名/発表者名: 空尾 英樹, 徐 睿, 平野 靖, 木戸 尚治
  • 雑誌名: Med Imag Tech 巻: 31 ページ: 32-41
  • NAID: 130003374492
  • 査読あり
• [雑誌論文] GPUとCUDAを用いた並列画像処理プログラムの作成支援環境の構築 (2013)
  • 著者名/発表者名: 秋山 亮太, 徐 睿, 平野 靖, 木戸 尚治
  • 雑誌名: Med Imag Tech 巻: 31 ページ: 42-51
  • NAID: 130003374493
  • 査読あり
• [学会発表] 胸部4D-CT像を用いた任意時相のCT像の作成 (2015)
  • 著者名/発表者名: 中川 道開, 平野 靖, 木戸 尚治
  • 学会等名: 電子情報通信学会医用画像研究会
  • 発表場所: 石垣島 ホテルミヤヒラ(沖縄県石垣市)
  • 年月日: 2015-03-02 – 2015-03-03
• [学会発表] Clinical Applications of Multidisciplinary Computational Anatomy to Diagnosis (2015)
  • 著者名/発表者名: Shoji Kido, Yasushi Hirano, Hyoungseop kim, Hirohiko Kimura, Sakon Noriki and Kunihiro Inai
  • 学会等名: The First International Symposium of the project "Multidisciplinary Computational Anatomy "
  • 発表場所: 九州大学病院(福岡県福岡市)
  • 年月日: 2015-02-15
• [学会発表] 肺葉切除術後のCT像に対する呼吸シミュレーション (2014)
  • 著者名/発表者名: 内田 圭亮, 平野 靖, 木戸 尚治, 石井 克哉, 佐藤 潤
  • 学会等名: 第33回日本医用画像工学会大会
  • 発表場所: 東京慈恵会医科大学(東京都港区)
  • 年月日: 2014-07-24 – 2014-07-26
• [学会発表] 胸部CT像に対するFEMによる仮想肺葉切除後の肺野形状の作成 (2014)
  • 著者名/発表者名: 空尾 英樹，平野 靖，木戸 尚治
  • 学会等名: メディカルイメージング連合フォーラム 2014
  • 発表場所: 沖縄ぶんかテンブス館, 那覇市, 沖縄県
• [学会発表] CUDAのための並列画像処理プログラム作成支援環境を用いた肺血管抽出手法の高速化 (2012)
  • 著者名/発表者名: 秋山 亮太，徐 睿，平野 靖，木戸 尚治
  • 学会等名: 電子情報通信学会医用画像研究会
  • 発表場所: 山口大学工学部(宇部市)
• [学会発表] GPUとCUDAを用いた並列画像処理プログラムの作成支援環境の構築 (2012)
  • 著者名/発表者名: 秋山 亮太, 徐 睿, 平野 靖, 木戸 尚治
  • 学会等名: 第31回日本医用画像工学会大会
  • 発表場所: JA北海道厚生連札幌厚生病院(札幌市)
• [学会発表] MPIを用いた並列プログラム作成支援マクロの拡張 (2012)
  • 著者名/発表者名: 空尾 英樹, 徐 睿, 平野 靖, 木戸 尚治
  • 学会等名: 第31回日本医用画像工学会大会
  • 発表場所: JA北海道厚生連札幌厚生病院(札幌市)
• [図書] 計算科学講座 計算科学のための並列計算 ―大規模計算への第一歩― (2014)
  • 著者名/発表者名: 石井克哉，平野 靖，永井 亨，津田知子，小柳 滋，三浦謙一
  • 総ページ数: 240
  • 出版者: 共立出版