ソフトコンピューティングによるリアルタイム高性能動脈硬化診断システムの実用化

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 23300086
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 感性情報学・ソフトコンピューティング
• 研究機関: 山口大学
• 研究代表者: 内野 英治 山口大学, 理工学研究科, 教授 (30168710)
• 研究分担者: 末竹 規哲 山口大学, 大学院・理工学研究科, 准教授 (80334051) ; 廣 高史 日本大学, 医学部, 准教授 (10294638)
• 研究期間 (年度): 2011-04-01 – 2014-03-31
• キーワード: 血管内超音波法 / 動脈硬化 / 心筋梗塞 / プラーク / 組織性状判別 / ソフトコンピューティング / 実用化

研究概要

心筋梗塞を含む急性冠動脈症候群の原因の一つは冠動脈内に堆積したプラークの破綻である．心筋梗塞は最悪の場合死に至る．プラークは構造に依り安定プラークと不安定プラークに分類され，破綻しやすい不安定プラークを見つけることは心筋梗塞の予防に非常に重要である．本研究では，冠動脈内に挿入したカテーテルから得られる超音波RF信号を基に，人間の情報処理に似た柔軟な知的情報処理により，プラークを構成する組織の性状と構造を高い精度でかつ手術室のベッドサイドで2Dと3Dで表示するシステムを開発した．

研究成果

• [雑誌論文] Hybrid Boundary Detection Method for Image with Application to Coronary Plaque (2014)
  • 著者名/発表者名: S. Anam, E. Uchino, and N. Suetake
  • 雑誌名: Int. J. Digital Information and Wireless Communications 巻: Vol.4,No.4
  • 査読あり
• [雑誌論文] Combining PSO and Fuzzy Inference for the Calculation of Coronary Plaque Boundary in IVUS Image (2014)
  • 著者名/発表者名: S. Anam, E. Uchino, Misawa and N. Suetake
  • 雑誌名: Int. J. of Biomedical Soft Computing and Human Sciences 巻: Vol.19,No.1
  • 査読あり
• [雑誌論文] Characterization of Coronary Plaque by Using 2D Frequency Histogram of RF Signal (2014)
  • 著者名/発表者名: S. Nakao, K. Tokunaga, N. Suetakea n d E. Uchino
  • 雑誌名: Soft Computing in Industrial Applications,Advances in Intelligent Systems and Computing 巻: Vol.223 ページ: 187-196
  • 査読あり
• [雑誌論文] Tissue Characterization of Coronary Plaque by kNN Classifier with Fractal-based Features of IVUS RF-signal (2013)
  • 著者名/発表者名: E. Uchino, T. Koga, H. Misawa and N. Suetake
  • 雑誌名: J. of Intelligent Manufacturing 巻: (published online)
  • DOI: 10.1007/s10845-013-0793-3
  • 査読あり
• [雑誌論文] Plaque Stabilization by Intensive LDL-Cholesterol Lowering Therapy with Atorvastatin is Delayed in Type 2 Diabetic Patients with Coronary Artery Disease-Serial Angioscopic and Intravascular Ultrasound Analysis (2013)
  • 著者名/発表者名: T. Takayama, T. Hiro, Y. Ueda, J. Honye, S. Komatsu, O. Yamaguchi, Y. Li, J. Yajima, K. Takazawa, S. Nanto, S. Saito, A. Hirayama and K. Kodama
  • 雑誌名: J. Cardiol 巻: Vol.61,No.6 ページ: 381-386
  • 査読あり
• [雑誌論文] Three Stars of the Constellation of Color Intravascular Ultrasound in the Space of Tissue Characterization of Coronary Plaque (2013)
  • 著者名/発表者名: T. Hiro
  • 雑誌名: J. Cardiol 巻: Vol.61,No.2 ページ: 186-187
  • 査読あり
• [雑誌論文] IVUS-Based Coronary Plaque Tissue Characterization Using Weighted Multiple k-Nearest Neighbor (2012)
  • 著者名/発表者名: E. Uchino, K. Tokunaga, H. Tanaka and N. Suetake
  • 雑誌名: Engineering Letters 巻: Vol.20,No.3 ページ: 211-216
  • 査読あり
• [雑誌論文] High-Speed Calculation for Tissue Characterization of Coronary Plaque by Employing Parallel Computing Techniques (2011)
  • 著者名/発表者名: T. Koga, S. Furukawa, E. Uchinoand N. Suetake
  • 雑誌名: Int. J. of Circuits, Systems and Signal Processing 巻: Vol.5,No.4 ページ: 435-442
  • 査読あり
• [学会発表] Tissue Characterization of Coronary Plaque by Subspace Method with Consideration to Neighborhood Information of Target Tissue (2014)
  • 著者名/発表者名: S. Furukawa, E. Uchino, S. Miwa, and N. Suetake
  • 学会等名: Proc. of the 2014 Int. Conf. on Artificial Intelligence and Applications (ICAIA 2014)
  • 発表場所: The Royal Garden Hotel, Kowloon, Hong Kong, China
  • 年月日: 2014-03-14
• [学会発表] Application of Bag-of- Keypoints to Tissue Characterization of Coronary Plaque for the Diagnosis of Arteriosclerosis (2014)
  • 著者名/発表者名: S. Nakao, E. Uchino, S. Furukawa and N. Suetake
  • 学会等名: Proc. of 2014 RISP Int. Workshop on Nonlinear Circuits, Communications and Signal Processing (NCSP 2014)
  • 発表場所: Waikiki Beach Marriott Resort & Spa, Honolulu, Hawaii, USA
  • 年月日: 2014-03-03
• [学会発表] Sparse Feature Based Analysis of RF Signal for Coronary Plaque Tissue Classification with Reference to the Neighboring Information of the Target Tissue (2014)
  • 著者名/発表者名: S. Furukawa, E. Uchino, T. Azetsu, and N. Suetake
  • 学会等名: Proc. of the 2014 Int. Conf. on Communications, Signal Processing and Computers (CSCP 2014)
  • 発表場所: Lindner Grand Hotel Beau Rivage, Interlaken, Switzerland
  • 年月日: 2014-02-23
• [学会発表] Classification of Intravascular Ultrasound Signal by Kernel Density Estimation and Bayes Theorem for Identification of Coronary Plaque Tissue (2014)
  • 著者名/発表者名: H. Tanaka, K. Tokunaga, E. Uchino, and N. Suetake
  • 学会等名: Proc. Of the 2014 Int. Conf. on Communications, Signal Processing and Computers (CSCP 2014)
  • 発表場所: Lindner Grand Hotel Beau Rivage, Interlaken, Switzerland
  • 年月日: 2014-02-22
• [学会発表] Coronary Plaque Boundary Detection in Intravascular Ultrasound Image by Using Hybrid Modified Level Set Method and Fuzzy Inference (2013)
  • 著者名/発表者名: S. Anam, E. Uchinoand N. Suetake
  • 学会等名: Proc. of the Second Int. Conf. on Informatics Engineering & Information Science (ICIEIS 2013)
  • 発表場所: Advanced Informatics School, University Technology Malaysia (UTM), Kuala Lumpur, Malaysia
  • 年月日: 2013-11-12
• [学会発表] Coronary Plaque Boundary Calculation in IVUS Image by Modified PMD Filter and Fuzzy Inference (2013)
  • 著者名/発表者名: S. Anam, E. Uchinoand N. Suetake
  • 学会等名: Proc. of the 20th Int. Conf. on Neural Information Processing (ICONIP 2013)
  • 発表場所: EXCO, Daegu, Korea
  • 年月日: 2013-11-05
• [学会発表] Characterization of Coronary Plaque by Using 2D Frequency Histogram of RF Signal (2012)
  • 著者名/発表者名: S. Nakao, K. Tokunaga, N. Suetake and E. Uchino
  • 学会等名: Proc. of the 17th Online World Conf. on Soft Computing in Industrial Applications (WSC17)
  • 年月日: 20121210-21
• [学会発表] Parameter Tuning by PSO for Fuzzy Inference-Based Coronary Plaque Extraction in IVUS Image (2012)
  • 著者名/発表者名: S. Anam, H. Misawa, E. Uchinoand N. Suetake
  • 学会等名: Proc. of the Joint 6th Int. Conf. on Soft Computing and Intelligent Systems and 13th Int. Symposium on Advanced Intelligent Systems (SCIS & ISIS 2012)
  • 発表場所: Kobe Convention Center, Kobe Portopia Hotel, Kobe, Japan
  • 年月日: 2012-12-23
• [学会発表] Moving Window-Based Similarity Analysis and Its Application to Tissue Characterization of Coronary Arteries (2012)
  • 著者名/発表者名: G. Vachkov, E. Uchino, and S. Nakao
  • 学会等名: Proc. Of the 2012 Int. Conf. on Bioinformatics (ICB 2012), Best Student Paper Award
  • 発表場所: The Royal Garden Hotel, Kowloon, Hong Kong, China
  • 年月日: 2012-03-16
• [学会発表] Tissue Classification of Coronary Plaque Using Intravascular Ultrasound Method by Extended Multiple k-Nearest Neighbor (2012)
  • 著者名/発表者名: K. Tokunaga, E. Uchino, H. Tanaka and N. Suetake
  • 学会等名: Proc. of the 2012 Int. Conf. on Artificial Intelligence and Applications (ICAIA 2012), Merit for the Conference (Conference Award)
  • 発表場所: The Royal Garden Hotel, Kowloon, Hong Kong, China
  • 年月日: 2012-03-16
• [学会発表] Tissue Characterization of Coronary Plaque by Soft Computing for the Diagnosis of Arteriosclerosis (2012)
  • 著者名/発表者名: E. Uchino, N. Suetake R. Kubota, T. Koga, T. Hiro, and M. Matsuzaki
  • 学会等名: Proc. of the 2012 Int. Symposium on Semiconductor Manufacturing Intelligence (ISMI 2012) & Decision Analysis Symposium 2012 (DAS 2012)
  • 発表場所: National Tsing Hua University, Hsinchu, Taiwan
  • 年月日: 2012-01-06
• [学会発表] Automated Boundary Extraction and Visualization System for Coronary Plaque in IVUS Image by Using Fuzzy Inference-based Method (2011)
  • 著者名/発表者名: T. Koga, E. Uchinoand N. Suetake
  • 学会等名: Proc. of 2011 IEEE Int. Conf. on Fuzzy Systems (FUZZ-IEEE 2011)
  • 発表場所: Grand Hyatt Taipei, Taipei, Taiwan
  • 年月日: 2011-06-29
• [学会発表] Similarity Analysis Based on the Weighted Moving Window for Tissue Characterization of Plaque in Coronary Arteries
  • 著者名/発表者名: G. Vachkov and E. Uchino
  • 学会等名: Proc. Of the 4th Int. Conf. on Intelligent Decision Technologies (IDT 2012)
  • 発表場所: Nagaragawa Convention Center, Gifu, Japan
• [備考]
  • URL: http://www.ic.sci.yamaguchi-u.ac.jp/
• [産業財産権] スパースコーディングを用いた組織性状判別 (2013)
  • 発明者名: 内野英治, 末竹規哲, 畔津忠博, 松崎益徳, 廣 高史
  • 権利者名: 国立大学法人山口大学, 公立大学法人山口県立大学
  • 産業財産権種類: 特許権
  • 産業財産権番号: 第5213173号
  • 出願年月日: 2013-03-08
• [産業財産権] 分離測度を用いた重み付け最小二乗法による境界抽出 (2012)
  • 発明者名: 内野英治, 末竹規哲, 久保田良輔, 松崎益徳, 廣 高史
  • 権利者名: 国立大学法人山口大学
  • 産業財産権種類: 特許権
  • 産業財産権番号: 第4963278号
  • 出願年月日: 2012-04-06
• [産業財産権] 超音波診断装置及び組織性状判別のプログラム (2011)
  • 発明者名: 内野英治, 末竹規哲, 久保田良輔, 松崎益徳, 廣 高史
  • 権利者名: 国立大学法人山口大学
  • 産業財産権種類: 特許権
  • 産業財産権番号: 第4839446号
  • 出願年月日: 2011-10-14