2003 年度実績報告書

人体臓器構造の知的モデリング

研究課題

研究課題/領域番号	15070207
研究機関	大阪大学
研究代表者	田村進一大阪大学, 医学系研究科, 教授 (30029540)
研究分担者	上甲剛大阪大学, 医学系研究科, 教授 (20263270) 中島義和大阪大学, 医学系研究科, 助手 (40343256) 佐藤嘉伸大阪大学, 医学系研究科, 助教授 (70243219) 堀雅敏大阪大学, 医学系研究科, 助手 (00346206) 菅野伸彦大阪大学, 医学系研究科, 講師 (70273620)
キーワード	臓器モデリング / セグメンテーション / レジストレーション / 統計的形状モデル / 診断支援 / 手術計画 / 股関節 / 肝臓
研究概要	肝臓と股関節を対象として、3次元医用画像からの臓器領域のセグメンテーションおよびレジストレーション手法を開発し、それらを応用した診断支援および手術計画を行うシステムを開発した。さらに、獲得した多数の臓器3次元モデルから、統計的形状モデルを構築するための基礎検討を行った。(1)セグメンテーションとレジストレーション:多時相造影CT肝臓データにおいて肝臓領域の非剛体レジストレーションを行い、さらにその結果得られたボクセル単位での造影効果情報を利用してセグメンテーションの精度を向上させた。股関節において、3次元CTデータ大腿骨と骨盤を分離して3次元モデル化を行う手法を開発した。さらに、3次元MR画像からの軟骨厚定量手法の精度評価を行い、CT骨モデルとMR軟骨モデルをレジストレーションにより統合し、股関節の統合3次元モデル構築を行った。(2)診断支援/手術計画システム:股関節において、術前術後レジストレーションによる手術結果の診断支援、および、左右大腿骨のレジストレーションによる骨折整復手術計画の応用システムを構築した。(3)統計的形状モデルの構築:多数の大腿骨3次元モデルから、平均的な大腿骨形状と個人間の差を記述する主要な変形成分の抽出を主成分分析法を用いて行うための基礎検討を行った。このとき重要となるのが、各個人間の大腿骨表面の対応関係を数学的に定義することである。大腿骨特有の表面形状を記述するための表面パラメータ表現導出のアルゴリズム化を行った。

研究成果

(9件)

すべてその他

すべて文献書誌 (9件)

[文献書誌] Sato Yoshinobu: "Limits on the accuracy of 3D thickness measurement in magnetic resonance images --- Effects of voxel anisotropy ---"IEEE Transactions on Medical Imaging. 22(9). 1076-1088 (2003)
[文献書誌] Masamoto Jun: "A similarity measure for nonrigid volume registration using known joint distribution of target tissue"Application to dynamic CT data of the liver, Medical Image Analysis. 7(4). 553-564 (2003)
[文献書誌] Zoroofi R, A: "Automated segmentation of acetabulum and femoral head from 3D CT images"IEEE transactions on Information Technology in Biomedicine. 7(4). 329-343 (2003)
[文献書誌] 桝本潤: "非剛体レジストレーションを適用した多時相腹部造影CT画像からの肝臓領域自動抽出法"コンピュータ支援画像診断学会論文誌. 7(4). (2003)
[文献書誌] 渡邊曜子: "人工股関節全置換術における術前術後CT画像間の剛体レジストレーションのための前処理法"Medical Imaging Technology. 21(5). 358-368 (2003)
[文献書誌] 酒井智仁: "人工股関節手術計画システムにおける形状情報に基づくインプラントの自動設置"生体医工学(生体医工学シンポジウム2003特集). (41)4. 475-482 (2003)
[文献書誌] 岡田俊之: "反対側を利用した大腿骨骨折整復計画とその精度検証"第12回日本コンピュータ外科学会大会. 03(XIV)-77. 153-154 (2003)
[文献書誌] 岡田俊之: "3次元CT画像を用いた反対側に基づく大腿骨骨折整復計画とその精度検証"電子情報通信学会技術研究報告[医用画像]. 103(597). 13-18 (2004)
[文献書誌] 渡邊曜子: "術前術後CT画像および人工関節モデルによる人工関節設置位置定量化システムの構築"電子情報通信学会技術研究報告[医用画像]. 103(597). 19-24 (2004)

2003 年度 実績報告書

人体臓器構造の知的モデリング

研究代表者

田村 進一 大阪大学, 医学系研究科, 教授 (30029540)

研究成果

[文献書誌] Sato Yoshinobu: "Limits on the accuracy of 3D thickness measurement in magnetic resonance images --- Effects of voxel anisotropy ---"IEEE Transactions on Medical Imaging. 22(9). 1076-1088 (2003)

[文献書誌] Masamoto Jun: "A similarity measure for nonrigid volume registration using known joint distribution of target tissue"Application to dynamic CT data of the liver, Medical Image Analysis. 7(4). 553-564 (2003)

[文献書誌] Zoroofi R, A: "Automated segmentation of acetabulum and femoral head from 3D CT images"IEEE transactions on Information Technology in Biomedicine. 7(4). 329-343 (2003)

[文献書誌] 桝本 潤: "非剛体レジストレーションを適用した多時相腹部造影CT画像からの肝臓領域自動抽出法"コンピュータ支援画像診断学会論文誌. 7(4). (2003)

[文献書誌] 渡邊 曜子: "人工股関節全置換術における術前術後CT画像間の剛体レジストレーションのための前処理法"Medical Imaging Technology. 21(5). 358-368 (2003)

[文献書誌] 酒井 智仁: "人工股関節手術計画システムにおける形状情報に基づくインプラントの自動設置"生体医工学(生体医工学シンポジウム2003特集). (41)4. 475-482 (2003)

[文献書誌] 岡田 俊之: "反対側を利用した大腿骨骨折整復計画とその精度検証"第12回日本コンピュータ外科学会大会. 03(XIV)-77. 153-154 (2003)

[文献書誌] 岡田 俊之: "3次元CT画像を用いた反対側に基づく大腿骨骨折整復計画とその精度検証"電子情報通信学会技術研究報告[医用画像]. 103(597). 13-18 (2004)

[文献書誌] 渡邊 曜子: "術前術後CT画像および人工関節モデルによる人工関節設置位置定量化システムの構築"電子情報通信学会技術研究報告[医用画像]. 103(597). 19-24 (2004)

2003 年度実績報告書

田村進一大阪大学, 医学系研究科, 教授 (30029540)

[文献書誌] 桝本潤: "非剛体レジストレーションを適用した多時相腹部造影CT画像からの肝臓領域自動抽出法"コンピュータ支援画像診断学会論文誌. 7(4). (2003)

[文献書誌] 渡邊曜子: "人工股関節全置換術における術前術後CT画像間の剛体レジストレーションのための前処理法"Medical Imaging Technology. 21(5). 358-368 (2003)

[文献書誌] 酒井智仁: "人工股関節手術計画システムにおける形状情報に基づくインプラントの自動設置"生体医工学(生体医工学シンポジウム2003特集). (41)4. 475-482 (2003)

[文献書誌] 岡田俊之: "反対側を利用した大腿骨骨折整復計画とその精度検証"第12回日本コンピュータ外科学会大会. 03(XIV)-77. 153-154 (2003)

[文献書誌] 岡田俊之: "3次元CT画像を用いた反対側に基づく大腿骨骨折整復計画とその精度検証"電子情報通信学会技術研究報告[医用画像]. 103(597). 13-18 (2004)

[文献書誌] 渡邊曜子: "術前術後CT画像および人工関節モデルによる人工関節設置位置定量化システムの構築"電子情報通信学会技術研究報告[医用画像]. 103(597). 19-24 (2004)