多次元医用画像情報の融合処理手法の研究

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 14350215
• Research Institution: Yamagata University
• Principal Investigator: 赤塚 孝雄 山形大学, 工学部, 教授 (80091875)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 武田 徹 筑波大学, 臨床医学系, 講師 (10197311) ; 湯浅 哲也 山形大学, 工学部, 教授 (30240146) ; 田村 安孝 山形大学, 工学部, 教授 (40171904) ; 笠原 照明 アステック株式会社, 研究開発部長 ; 深見 忠典 山形大学, 工学部, 助手 (70333987)
• Keywords: 医用画像 / 3次元表示 / 異種画像融合表示 / 動態画像評価 / 画像位置合わせ / 放射能イメージング / MRI / SPECT

Research Abstract

臨床画像情報など、多様な観測が日常的に使われるようになってきた.このとき,観測対象を十分に解析理解するには、対象に関するこれら多次元情報を統合できる記述と対象の形態や機能を認識する上での支援システムが極めて有用なものとなる.このような情報融合のためのアルゴリズムの開発と3次元表示システム試作とその評価を進めている.
まず、心動態評価を具体的対象に,SPECTとMRI情報の3次元融合表示システムを試作して,技術的観点と臨床的な意義とを評価した。異なるモダリティデータの整合,位置合わせ,特性計測とその認識し易い表示法とを工夫して,臨床の場で用いうるシステムを構築した.
次いで,異種情報が同時観測可能な例をとりあげ,放射光の蛍光X線と散乱X線によるイメージを融合処理することの有効性を,情報の理解のみならずおのおのの情報の確度を向上する上でも有用であることを示した.このとき、観測画像の獲得法も十分検討しておく必要がある。このような観点からも,放射光CTや光CTに関する検討を進め,時系列データと画像データとの融合についても考察を進めた。
本研究で開発したシステムを個々の観測対象に応じたシステムとしての最適化を行い,実際的な理解支援システムが実現される。SPECTとMRIの融合処理システムは,今後臨床の場で試用し,そこから返される情報で,完成度を高めていきたい.放射光のシステムは,イメージング研究用のシステムとして活用していく予定である。胴体の評価などを含めた手法の開発も今後の課題である。

Research Products

• [Publications] Y.Sasaki, J.Suzuki, T.Akatsuka, et al.: "Transillumination Laser CT System with Fiber-Optic-Based Optical Heterodyne Method-High Spatial-Resolution and Quantitative Tomographic Imaging of Highly Scattering Objects"Optical Review. (in print).
• [Publications] T.Yuasa, S.Tanosaki, Y.Sasaki, et al.: "Fundamental Imaging Properties of Transillumination Laser CT Based on Coherent Detection Imaging Method"Analytical Sciences. Vol.18. 1329-1333 (2002)
• [Publications] 深見忠典, 江森亮太, 赤塚孝雄, 他: "局所定常自己回帰モデルを用いた脳波特徴波の検出"電気学会論文誌. Vol.122-C, No.9. 1553-1559 (2002)
• [Publications] Y.Sasaki, S.Tanosaki, T.Akatuka, et al.: "Prototype System of Laser Transillumination Computed Tomography for Early Diagnosis of Rheumatoid Arthritis"Proc. of SPIE. (In print).
• [Publications] S.Tanosaki, Y.Sasaki, T.Yuasa, et al.: "Finger Joint Imaging by Laser Transillumination Computed Tomography Based on Coherent Detection Imaging Method"Proc. of SPIE. (in print).
• [Publications] Y.Sasaki, S.Tanosaki, T.Yuasa, et al.: "Fundamental Imaging Properties of Transillumination Laser CT Using Optical Fiber Applicable to Bio-Medical Sensing"Proc. of IEEE Sensors. 156-161 (2002)
• [Publications] T.Takeda, A.Yoneyama, T.Akatsuka, et al.: "Biomedical Imaging with Fluorescent and Interferometric Phase Contrast Method"Proc. of the 6th World Multiconference on Systemics, Cybernetics, and Informatics.[Best Paper Award]. 17-22 (2002)
• [Publications] T.Takeda, T.Zeniya, T.Akatsuka, et al.: "Medical Imaging by Fluorescent X-Ray : Its Preliminary Clinical Evaluation"Proc. of SPIE, Development in X-Ray Tomography III. vol.4503. 299-309 (2002)
• [Publications] T.Yuasa, S.Tanosaki, T.Akatsuka, et al.: "Fundamental Imaging Properties of Transillumination Laser CT Based on Coherent Imaging Method"Proc. of Joint Symposium on Bio-Sensing and Bio-Imaging. 311-314 (2002)
• [Publications] S.Tanosaki, M.Takagi, T.Yuasa, et al.: "In Vivo Laser Tomograhpic Imaging of Mouse Leg with Coherent Detection Imaging Method"Proc. of BOPM. 194-195 (2002)
• [Publications] Y.Sasaki, J.Suzuki, T.Akatsuka, et al.: "Transillumination Laser CT System with Optic-Fiber-Based Coherent Detection Imaging Method -The High Spatial Resolution and Quantitative Tomographic Imaging of Highly Scattering Objects"Proc. of BOPM. 270-271 (2002)
• [Publications] T.Fukami, T.Shimada, T.Akatsuka, et al.: "Functional MRI Measurement for the Visual Target Stimulus in Oddball Paradigm"The 1st International conference on Neural Engineering of the IEEE EMBS. 568-571 (2003)
• [Publications] T.Shimada, L.Wang, T.Fukami, et al.: "Human Brain Mapping of Judgment System of Movement of Visualized Material"The 1st International conference on Neural Engineering of the IEEE, EMBS. 572-575 (2003)
• [Publications] 田野崎真司, 佐々木芳彰, 湯浅哲也, 他: "コヒーレント検出法によるヒト指のレーザ光CT撮像"信学技報. MI2002-120. 47-52 (2003)
• [Publications] 佐々木芳彰, 鈴木上太, 湯浅哲也, 他: "透過型レーザ光CTにおける不規則信号の観測"信学技報. MIMI2002-121. 53-58 (2003)
• [Publications] 湯浅哲也, M.Anton, 赤塚孝雄, 他: "屈折コントラストによるCTの画像再構成アルゴリズム(I)"第16回日本放射光学会年会・放射光科学合同シンポジウム. 257-258 (2003)
• [Publications] 銭谷勉, 武田徹, 田淵邦之, 赤塚孝雄, 他: "脳機能画像放射光蛍光X線トモグラフィの基礎的検討"信学技報. MI2002-75. 35-40 (2002)
• [Publications] 銭谷勉, 武田徹, 田淵邦之, 赤塚孝雄, 他: "放射光蛍光X線CTによる脳機能画像収集の試み-画質改善のためのX線フィルタを用いた散乱X線の低減-"Med. Imag. Tech.. Vol.20,No.4. 422-424 (2002)
• [Publications] 田野崎真司, 佐々木芳彰, 湯浅哲也, 他: "透過レーザ光CTにおける入射パワーの最適化"信学技報. MI2001-93. 83-88 (2002)
• [Publications] 佐々方芳影, 田野崎真司, 鈴木上太, 赤塚孝雄, 他: "光ファイバ方式レーザ光CT撮像システムの試作"信学技報. MI2001-92. 77-82 (2002)
• [Publications] 銭谷勉, 武田徹, 田淵邦之, 湯浅哲也, 他: "放射光蛍光X線CTによる脳機能イメージングの予備的検討"第15回日本放射光学会年会・放射光科学合同シンポジウム. 115 (2002)