2003 Fiscal Year Annual Research Report
3次元医用画像からの分岐導管構造・薄面構造の自動モデリングと信頼度つき精密定量化
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15300059
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Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
佐藤 嘉伸 大阪大学, 医学系研究科, 助教授 (70243219)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
西井 孝 大阪大学, 医学系研究科, 助手 (70304061)
上甲 剛 大阪大学, 医学系研究科, 教授 (20263270)
田村 進一 大阪大学, 医学系研究科, 教授 (30029540)
堀 雅敏 大阪大学, 医学系研究科, 助手 (00346206)
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| Keywords | 多重スケール法 / 血管 / 関節軟骨 / 3次元医用画像 / 精密定量化 / 3次元モデリング / 精度解析 / 超解像度 |
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| Research Abstract |
分岐導管構造/薄面構造の自動モデリングと精密定量化に関して、それぞれ以下の成果を得た。(1)自動モデリング:分岐導管構造/薄面構造の最小単位である軸索/面素を、3次元画像から多重スケールで抽出し、これらの軸索/面素をスケール空間でグルーピングする手法を開発した。これにより、連続した導管構造/薄面構造をセグメント化し、不連続な分岐点/線の検出が可能になった。本手法を、3次元CTデータからの気管支の分岐構造抽出、肺の微細CT3次元データからの肺胞の隔壁面分岐構造の抽出、股関節MR3次元データからの臼蓋軟骨と骨頭軟骨の分離に応用し良好な結果を得た。気管支に関しては、従来では困難であった抹消の分岐の追跡に成功した。肺胞と股関節軟骨関しては、これまで全く試みられてなかった分岐面構造の分割記述の生成を行えた。(2)精密定量化:得られた分岐導管構造/薄面構造の軸索/面素の幅精密計測に関して、その既存手法における精度限界を理論的に導出しこれを実験的に検証した。さらに既存手法における精度限界を克服する多重スケール統合による新しい幅定量化法を開発した。精度限界導出に関しては、3次元MRデータの点広がり関数と画像解析の幅計測の過程をシミュレーションすることにより真の幅に対しての計測される幅に関して、様々なパラメータの影響を系統的に分析して、本質的精度限界を導出し、ファントム実験により実証した。多重スケール統合による幅定量化では、3次元CTデータにより撮影された導管構造に関して、既存手法が本質的に過大評価する微小な構造に関して、精確な幅を計測できることをファントム実験により実証した。
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Research Products
(1 results)
