時空間フィルタによる微小血管中の白血球追跡

1997 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 07680942
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 田村 進一 大阪大学, 医学部, 教授 (30029540)
• 研究分担者: 佐藤 嘉伸 大阪大学, 医学部, 助手 (70243219)
• キーワード: 微小血管 / 時空間画像 / 白血球速度 / レーザ検眼鏡 / 眼底画像 / Goborフィルタ / snake

研究概要

本研究は
(1)毛細血管内白血球速度検出
(2)走査型レーザ検眼鏡による白血球(もしくは血小板)検出を目的とする.これらの非常に難しい微小物動画像に対し,時空間画像を作成し,フィルタにより白血球を抽出・追跡する.これにより,(1)血管壁付着性を反映する白血球の速度と対象の生理的状態との関連を調べ,生体防御機序解明の手掛かりとする.(2)網膜局所血液循環量を求め,疾患の病態解明と診断に資する.
(1)毛細血管内白血球速度検出
血管壁から色々な距離の線上の時空間画像(2次元)を並べた3次元時空間画像では白血球軌跡が円筒状にでることを利用したフィルタの開発を平成8年度までに行ってきた.平成9年度は,多数の軌跡が交錯した時空間画像から,各軌跡を分離・識別できるオリエンテーション空間とその上での軌跡分離法の開発を行った.抽出した軌跡はマニュアルでトレースした軌跡と比較することにより性能評価を行った。これにより、提案した手法は微小血管中における白血球運動を効果的に検出することができることを確認した。
(2)走査型レーザ検眼鏡による白血球(もしくは血小板)検出
平成8年度までは主としてGaborフィルタによる検出を行ってきたが,平成9年度はHough変換法による軌跡抽出法を開発した.そして,両者がほぼ等価であることを証明した.さらに,Hough変換法による,過蛍光点軌跡抽出のROCカーブを求めて評価したが,過剰検出0の場合に60%の軌跡が正しく検出できた.この数値は速度計測に目的を絞るなら十分な結果である.

研究成果

• [文献書誌] Yoshinobu Sato: "“Measuring Microcirculation Using Spatiotemporal Image Analysis,"" JAMIT Frontier'95(医用画像工学研究会). 3. 11-16 (1995)
• [文献書誌] Y.Sato: "Mesuring microcirculation using spatiotemporal image analysis," First Int'l Conf.on Computer Vision,Virtual Reality and Robotics in Medicine(CVRMed'95),Nice,France. 302-303 (1995)
• [文献書誌] 山本修三: ""局所明度の主軸解析による走査型レーザ検眼鏡画像からの過蛍光点の移動抽出"" 電気関係学会関西支部連大. G12-66. (1995)
• [文献書誌] 陳堅: "白血球運動計測のための微小血管に沿う時空間画像の自動生成--Snakeによる空間軸の精密位置推定"," Med.Imag.Tech.,. 第14巻1号,. 38-49 (1996)
• [文献書誌] 陳堅: ""時空間フィルタを用いた微小血管中における白血球運動の抽出"" 信学技報. Vol.95,No.470,PRU95-206. (1996)
• [文献書誌] 山本修三: ""時空間相関法によるSLO蛍光眼底像からの過蛍光点抽出"" 関西電子工業振興センター情報処理研究会. (1996)
• [文献書誌] 陳堅: ""時空間画像解析による微小血管中における白血球運動の抽出"" 医用画像工学研究会JAMIT Frontier'97,. B-1. 47-52 (1997)
• [文献書誌] Sato,Y.: "Automatic Extraction and Mesurement of Leukocyte Motion in Microvessels Using Spatiotemporal Image Analysis" IEEE Transaction on Biomedical Engineering. vol.44,No.4. 225-236 (1997)
• [文献書誌] 陳新: "爪床微小循環画像系列からの血球流れ速度の計測手法" Med.Imag.Tech.vol.15,No.6. 716-723 (1997)
• [文献書誌] 山本修三: ""時空間画像解析による走査型レーザー蛍光眼底画像からの過蛍光点軌跡抽出‥‥GaborフィルタとHough変換フィルタリング‥‥"" 電子情報通信学会パターン認識・メディア理解研究会(PRMU). (1997)
• [文献書誌] Shuzo Yamamoto: ""Extraction of fluorescent dot traces from scanning laserophthalmoscope image sequence by spatio-temporal image analysis : Gabor filter and Hough Transform filtering,"" Technical Report of IEICE. PRMU97-108. 31-38 (1997)
• [文献書誌] Shuzo Yamamoto: ""Detecting Fluorescent Dot Trances From Spatiotemporal Image in a Scanning Laser Ophthalmoscope,"" The 5th International Conference on Image Management and Communication(IMAC). (1997)
• [文献書誌] Sato,Y.: "A Viewpoint Determination System for Stenosis Diagnosis in Coronary Angiograpic Image Acquisition," IEEE Transaction on Medical Imaging. (accepted for publication).
• [文献書誌] 中島義和: "流体の物理モデルに基づくオプティカルフロー" 電子情報通信学会論文誌(D-II). (採録決定).
• [文献書誌] Jian Chen: "Orientation Space Filtering for Multiple Orientation Line Segmentation" CVPR98. (accepted).