2015 Fiscal Year Annual Research Report
臓器変形・力学特性のスパースモデリング及び術中推定に関する研究
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15H03032
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
中尾 恵 京都大学, 情報学研究科, 准教授 (10362526)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
浦西 友樹 京都大学, 医学(系)研究科(研究院), 助教 (00533738)
佐藤 寿彦 京都大学, 医学(系)研究科(研究院), 准教授 (40388822)
松田 哲也 京都大学, 情報学研究科, 教授 (00209561)
黒田 知宏 京都大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (10304156)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 臓器変形 / コンピュータビジョン / スパースモデリング / 手術支援 / ロボット手術 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
(1) 臓器大変形・切除に対応したボリューム可視化アルゴリズムの開発：手術時に臓器に生じる大変形に加えて，切除による構造変化などの一連の手術プロセスをシミュレートし，内視鏡のレンズ特性を反映してレンダリングするボリューム可視化アルゴリズムを開発した。
(2) 圧縮センシングを応用した弾性体の変形推定理論の構築：手術時を想定した外力のスパース性の仮定の下で，有限要素解析に圧縮センシングの考え方を導入し，観測される部分変位から弾性体の力境界条件を復元・推定する方法を検討した。性体操作時に観測される一部の境界条件から，弾性体に及ぼされている外力，全体の変形や内部応力を推定するスパース有限要素モデリングとしての理論体系の構築を目指す。
(3) 多視点カメラによる任意視点内視鏡映像生成システムの開発：
胸腔や気腹後の腹腔内で空間的に展開可能な多視点カメラを想定し、複数視点画像の特徴量ベースモザイキングにより仮想のカメラ位置からの任意視点映像をリアルタイムに合成する方法を開発した。
(4) 時系列内視鏡画像に基づく臓器の局所変位計測法の開発 ：内視鏡画像において視認可能な臓器表面から局所変位を計測する方法を開発する。光学マーカの設置を必要とせずに，現行の立体内視鏡や多視点カメラから得られる複数視点画像からGPUによる並列演算を活用した実時間画像処理によって臓器のシルエットなどの多次元特徴量を安定的に獲得する方法を検討した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
理論構築や来年度の実装へ向けた基礎技術の開発が進んでおり、計画書に挙げた研究課題はそれぞれ一定の成果が得られている。
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| Strategy for Future Research Activity |
計画書の研究課題に基づいて理論構築とその検証を進める。医学部附属病院の診療科と連携し、医用画像等の検証用データの収集を行う。
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Research Products
(21 results)
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[Presentation] 下顎骨再建計画の自動化へ向けた評価関数の検討2015
Author(s)
麻生 晋併, 中尾 恵, 今西 勁峰, 今井 裕一郎, 上田 順宏, 畠中 利英, 芝 真央, 桐田 忠昭, 松田 哲也
Organizer
電子情報通信学会研究報告(MI)
Place of Presentation
奈良先端科学技術大学院大学（奈良県・生駒市）
Year and Date
2015-11-11
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