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2011 年度 実績報告書

知的医用画像処理による子どもの頭部MR画像からの難治てんかん原性域の自動検出

研究課題

研究課題/領域番号 22680020
研究機関兵庫県立大学

研究代表者

小橋 昌司  兵庫県立大学, 工学研究科, 准教授 (00332966)

キーワード子ども / てんかん / MR画像 / 医用画像処理 / 知的画像処理 / ソフトコンピューティング
研究概要

本研究では,頭部MR画像から難治てんかんの原性域である皮質形成異常領域を自動検出することで,非侵襲かつ定量的にてんかん原性域特定を行う計算機診断支援システムの提案を目的とする.
本システム構築のため,本年度は以下の研究を実施した.
(1)頭部MR画像の撮影.新生児から8歳児までの年齢層での撮影を実施.特に新生児での撮影を重点的に実施することで,超早期での検出および,疾患予測の可能性を検討した.撮影法としてはT1強調およびT2強調を用いた結果,新生児においては撮影時間,画像コントラストの観点よりT2強調撮影法が有効であることを確認した.
(2)System of systems(超システム)技術に基づく脳領域抽出法の頑健性向上および精度向上.性能の特徴が異なる複数の手法を組み合わせた手法を提案した.たとえば方法1では高い頑健性を有するが精度が低い,方法2では高い精度を有するが,頑健性が低いとき,一方の方法での抽出結果を用いて,他方の抽出結果を自動的に評価し,解析パラメータを自動調整しながら反復することで,各手法の利点を有する画像処理法を構築した.なお実装評価には並列化により高速計算が可能なクラスタコンピュータを用いた.
(3)ファジィ論理を用いたてんかん原性域特定法の改良.撮像されるMR画像はパーシャルボリューム効果の影響を受けるとともに,生体的な変動により,必然的に画像中に曖昧さを有する.そこで,本研究では曖昧さを数学的に取り扱うことが可能なファジィ論理を基に,画像特徴の評価関数を構成することで,評価対象者毎の画像特徴のばらつきを考慮した自動抽出法を提案した.

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

全脳領域抽出,てんかん原性域特定法については,ほぼ手法の流れは構築できた.

今後の研究の推進方策

昨係度までに構築した各手法を組み合わせ,全体の計算機診断支援システムとして構築する.さらに,撮影予定の被験者データを基に,システム全体について精度,頑健性の性能評価を行う.また各性能評価を基に,解析パラメータの決定法を検討し,今後各施設で広く一般化させることを検討する.

  • 研究成果

    (9件)

すべて 2011 その他

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 6件) 学会発表 (2件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] A neonatal brain MR image template of 1 week newborn2011

    • 著者名/発表者名
      A.Hashioka, S.Koashi, K.Kuramoto, Y.Wakata, K.Ando, R.Ishikura, T.Ishikawa, Y.Hata
    • 雑誌名

      International Journal of Computer Assisted Radiology and Surgery

      巻: 7(2) ページ: 273-280

    • DOI

      10.1007/s11548-011-0646-5

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Cerebral Contour Extraction with Particle Method in Neonatal MR Images2011

    • 著者名/発表者名
      S.Kobashi, D.Yokomichi, Y.Wakata, K.Ando, R.Ishikura, K.Kuramoto, S.Hirota, Y.Hata
    • 雑誌名

      Journal of Advanced Computational Intelligence and Intelligent Informatics

      巻: 15(3) ページ: 362-369

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A neonatal brain MR imagese template of 1 week new born2011

    • 著者名/発表者名
      A.Hashioka, S.Kobashi, K.Kuramoto, Y.Wakata, K.Ando, R.Ishikura, T.Ishikawa, S.Hirota, Y.Hata
    • 雑誌名

      Int.Journal of Computer Assisted Radiology and Surgery

      巻: 6(1) ページ: 346-346

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Fractal Dimension Based Cortical Dysplasia Detection Using MR Images for Epilepsy Children2011

    • 著者名/発表者名
      S.Kobashi, N.Kawakami, Y.T.Kitamura, K.Shimono, K.Kuramoto, M.Taniike, Y.Hata
    • 雑誌名

      Proc.of The 2011 International Conference on Image Processing, Computer Vision, and Pattern Recognition

      ページ: 467-473

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Particle Method for Sub-voxel Extraction of Cerebral Surface in Neonatal MR Images2011

    • 著者名/発表者名
      D.Yokomichi, S.Kobashi, Y.Wakata, K.Ando, R.Ishikura, K.Kuramoto, T.Ishikawa, S.Hirota, Y.Hata
    • 雑誌名

      Proc.of The 2011 International Conference on Image Processing, Computer Vision, and Pattern Recognition

      ページ: 474-479

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Neonatal brain MR image segmentation based on system-of-systems in engineering technology2011

    • 著者名/発表者名
      A.Hashioka, K.Yamaguchi, S.Kobashi, Y.Wakata, K.Ando, R.Ishikura, K.Kuramoto, T.Ishikawa, S.Hirota, Y.Hata
    • 雑誌名

      Proc.of the 6th IEEE Int.Conf.on System of Systems Engineering

      ページ: 107-112

    • 査読あり
  • [学会発表] 頭部輪郭形状を用いた新生児頭部MR画像からの大脳領域抽出法2011

    • 著者名/発表者名
      橋岡亜弥, 小橋昌司, 倉本圭, 若田ゆき, 安藤久美子, 石藏礼一, 石川智基, 廣田省三, 畑豊
    • 学会等名
      平成23年度日本人間工学会関西支部大会
    • 発表場所
      神戸大学(兵庫県)
    • 年月日
      2011-12-10
  • [学会発表] 新生児頭部MR画像からの粒子法によるサブボクセル精度での脳表抽出2011

    • 著者名/発表者名
      横道大督, 小橋昌司, 若田ゆき, 安藤久美子, 石藏礼一, 倉本圭, 石川智基, 廣田省三, 畑豊
    • 学会等名
      第27回ファジィシステムシンポジウム
    • 発表場所
      福井大学(福井県)
    • 年月日
      2011-09-14
  • [備考]

    • URL

      http://www.eng.u-hyogo.ac.jp/eecs/kobashi/

URL: 

公開日: 2013-06-26  

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