研究課題
平成21年度は、1)血管、大脳などの効率的な3次元再構成(ボクセルモデルからソリッドモデルへの変換)、2)形状モデルを用いた変形シミュレーションやその解析、3)3次元画像処理に関するユーザインターフェースの改善に注力した。脳を形状モデルに再構成(メッシュ生成)することで、脳の変形や様々な応力解析や流体解析が可能になる。自動抽出された大脳、中脳、小脳などは、境界条件を考慮して、4面体メッシュに変換して、解析プログラムで応力解析を行った。各器官をメッシュ化することで、応力解析、幾何形状による変形操作、教育用モデル(レプリカ)の作成、わかりやすい表示、立体視などが可能になった。神経線維の分布は、病気の早期発見や手術の術前計画に重要な役割を担っている。神経線維を計算するためには、複数方向の拡散テンソル画像が必要であるが、T1/T2画像や血管情報を含んだMRA画像と正確なレジストレーションを行い、各情報を重層表示することで、より重要な診断支援になることが、確認された。また、脳の場合、脳、血管、神経線維などが複雑に入り組んでいるため、前後関係の把握が非常に困難である。そのため、我々は裸眼立体視モニタを用いて、各器官の立体表現を行うシステムを構築した。また、3次元画像を扱う上で、必要不可欠な基本操作プログラム(等方ボクセル化、任意領域の抽出、画像フィルタの追加)、大脳の変形モデルによる抽出処理プログラム、大脳のK-means法やFCM(Fuzzy C-Means)法による自動領域分類結果の表示システムを開発した。
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すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (1件) 備考 (2件)
International Journal of Design & Nature and Ecodynamics on "Modelling in Medicine and Biology" Vol.5, No.2
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http://www.advancedvislab.com/
http://www.i-plants.jp/hp/
