3次元X線CT画像を対象としたマルチ病変対応型CADシステム開発の基礎的研究

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 15591263
• Research Institution: Gifu University
• Principal Investigator: 藤田 廣志 岐阜大学, 大学院・医学研究科, 教授 (10124033)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 西原 貞光 広島県立保健福祉大学, 保健福祉学部, 助手 (40290548) ; 後藤 裕夫 岐阜大学, 医学部, 助教授 (80144012) ; 星 博昭 岐阜大学, 医学部, 教授 (60128395) ; 石垣 武男 名古屋大学, 大学院・医学研究科, 教授 (60094356) ; 原 武史 岐阜大学, 大学院・医学研究科, 助教授 (10283285)
• Keywords: コンピュータ支援診断 / 医用画像処理 / 医用画像認識 / CT / コンピュータ支援検出

Research Abstract

本研究では,3次元マルチスライスX線CT画像を対象とし(特に,胸部と腹部の領域に限定する),複数の病変を検出できるコンピュータ支援診断(CAD)システムの開発の基礎研究を行い,その臨床応用への可能性を検討することを目的としている.今年度は,基礎研究に主眼をおき,以下のような研究を行い,それぞれの良好な成果を得ている.
1)3次元X線CT画像の収集:体幹部領域が撮像されたCT画像を,100症例以上の規模で行い,画像データベースとして保管した.ここには,多くの正常症例,肺がんや肺気腫性病変,あるいは肝臓病変を含む異常症例で構成されている.
2)解剖学的正常構造の自動認識アルゴリズムの開発:体幹部領域の主要な臓器等を,自動的にセグメンテーションするアルゴリズムの開発を行い,1)の画像データベースで精度を確認し,概して良好な結果を得ている.
3)異常部位の自動検出アルゴリズムの開発:肺がん病変,肺気腫病変,乳がん病変,肝臓病変(肝硬変),大腸ポリープ,骨そしょう症などを自動検出・認識するための各種のアルゴリズムの開発を行い,初期の有効な結果を得ている.
これらの一部の研究成果は,国際会議や国内の研究会等で報告しており,次ページに示す成果を得ている.
次年度は,さらに画像データベースの質と量の増大を行うとともに,これらの臓器抽出精度の向上や病変検出精度の向上のための研究を行る.また,小規模なCADシステムを構築し,臨床的な応用の可能性などを検討する予定である.

Research Products

• [Publications] 西原貞光, 藤田広志, 飯田忠行, 滝川 厚, 原 武史: "腹部X線CT画像を利用した骨粗鬆症のコンピュータ支援診断-計測領域の自動抽出およびCT特徴量とBMD値の比較に対する試み-"生体医工学. (in press).
• [Publications] 久山慶子, 福岡大輔, 原 武史, 小倉敏裕, 藤田広志: "複素自己回帰モデルによる凹領域認識を用いた大腸ポリープ像の自動検出"医用画像情報学会雑誌. 21・1. 137-142 (2004)
• [Publications] 林 達郎, 周 向栄, 原 武史, 藤田広志, 横山龍二郎, 桐生拓司, 星 博昭: "気管支情報を用いた胸部マルチスライスCT画像における肺野区間の分類"電子情報通信学会論文誌D-II. J87-D-II・1. 357-360 (2004)
• [Publications] T.Hara, A.Yamamoto, X.Zhou, S.Iwano, S.Itou, H.Fujita, T.Ishigaki: "Automated volume measurements of pulmonary emphysema on 3-D chest CT images"Proc.of CARS 2003 (International Congress Series). 1256. 1043-1048 (2003)
• [Publications] X.Zhou, S.Kobayashi, T.Hayashi, N.Murata, T.Hara, H.Fujita, et al.: "Lung structure recognition : a further study of thoracic organ recognitions based on CT images"Proc. of CARS 2003 (International Congress Series). 1256. 1025-1030 (2003)
• [Publications] 小林晋士, 周 向栄, 原 武史, 藤田広志, 横山龍二郎, 桐生拓司, 星博昭, 他: "3次元体幹部CT画像における骨格の分類と胸郭の自動抽出"電子情報通信学会技術研究報告. MI2003-16. 25-30 (2003)
• [Publications] 岡部哲夫, 藤田広志(編著): "医用画像工学(改訂版)"医歯薬出版(株)(印刷中). 300 (2004)