多元計算解剖学における機能情報統合の基盤技術

2018 年度 研究成果報告書

• 研究領域: 医用画像に基づく計算解剖学の多元化と高度知能化診断・治療への展開
• 研究課題/領域番号: 26108004
• 研究種目: 新学術領域研究(研究領域提案型)
• 配分区分: 補助金
• 審査区分: 理工系
• 研究機関: 奈良先端科学技術大学院大学
• 研究代表者: 佐藤 嘉伸 奈良先端科学技術大学院大学, 先端科学技術研究科, 教授 (70243219)
• 研究分担者: 大竹 義人 奈良先端科学技術大学院大学, 先端科学技術研究科, 准教授 (80349563) ; SOUFI MAZEN 奈良先端科学技術大学院大学, 先端科学技術研究科, 助教 (80823525) ; 堀 雅敏 大阪大学, 医学系研究科, 講師 (00346206) ; 高尾 正樹 大阪大学, 医学系研究科, 講師 (30528253) ; 山崎 隆治 埼玉工業大学, 工学部, 准教授 (40432546) ; 小路 直 東海大学, 医学部, 准教授 (50514890) ; 菅野 伸彦 大阪大学, 医学系研究科, 寄附講座教授 (70273620) ; 横田 太 奈良先端科学技術大学院大学, 情報科学研究科, 助教 (60759900) ; 多田 幸生 神戸大学, システム情報学研究科, 教授 (70135812)
• 研究協力者: Armand Mehran ; Westin Carl-Fredrik ; Zheng Guoyan ; Zoroofi Reza A. ; Prince Jerry L.
• 研究期間 (年度): 2014-07-10 – 2019-03-31
• キーワード: マルチスケール / マルチモダリティ / 臓器機能 / 生体シミュレーション / 診断支援 / 筋骨格 / 筋線維走行 / 肝線維化

研究成果の概要

本研究では、ミクロ組織・病理画像（光学顕微鏡・マイクロＣＴ、遺体凍結高精細光学像等）、マクロ形態画像（ＣＴ，ＭＲ、超音波等）、マクロ機能画像（硬さ等）、遺体実験から得られる３次元データ、および各種検査データ（血液検査、筋力検査等）を用いて、マルチスケール解剖・機能・病理（および、それらの時間変化）を数理的に統合した「多元計算解剖モデル」を構築した。筋肉繊維走行・筋付着部を含む高忠実性筋骨格機能解剖モデルの臨床CT/MR画像からの復元、胸郭呼吸運動復元、肝線維化の疾患進行に伴う肝形状変化のモデル化等により、その有用性を検証した。

自由記述の分野

人間医工学

研究成果の学術的意義や社会的意義

学術的意義は、人体のマクロ・ミクロ解剖、機能、病理を統合する多元計算解剖モデルを開発し、CTやMRIなど主としてマクロ解剖を含む臨床画像からこれらミクロ解剖、機能、病理情報を予測することを可能にした点にある。社会的意義は、医療において、高度知能化医療診断・治療への応用に向けての基盤技術を提供したことである。