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2017 Fiscal Year Annual Research Report

Prediction of respiratory motion using state space models

Research Project

Project/Area Number 15K08703
Research InstitutionTeikyo University

Principal Investigator

古徳 純一  帝京大学, 医療技術学部, 教授 (70450195)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 芳賀 昭弘  徳島大学, 大学院医歯薬学研究部(医学系), 教授 (30448021)
Project Period (FY) 2015-04-01 – 2018-03-31
Keywordsリアルタイム線量計算 / 線量可視化
Outline of Annual Research Achievements

データ同化を利用した4次元体内予測モデルの作成のため,平成29年度は,1)最新の体内情報を取得するための可視化技術の開発と,2)放射線診療中でのリアルタイム線量計算の技術,3)診療中の線量を可視化するシステムのプロトタイプ開発,4)医用画像のみから自動的に病態を鑑別する技術の開発を行った.
1)については,最新の体内情報を反映しているコーンビームCT画像のスパースコーディングを用いた超解像技術について,Journal of Radiation Research誌から論文を出版した.
2)については,グラフィックプロセッシングユニット(GPU)を使った驚異的に高速なモンテカルロ計算可能な線量計算システムを開発し,ほぼリアルタイムで線量計算可能なプロトタイプシステムの作成について第114回医学物理学会で発表を行い,Journal of Radiation Research誌から論文を出版した.
3)については,バーチャルリアリティの技術を診療中の空間線量および患者線量可視化のために適用し,自在に空間を動き回りながら体験できるようにした.この発表は,アメリカ放射線医学会で発表し,現在論文を投稿中である.
4)については,テクスチャ特徴量とトポロジカルデータ解析を用いて,MRIで取得した肝臓の画像が,何の病態を表しているのかを自動的に判別する技術を開発し,第115回医学物理学会で発表した.本発表は,大会長賞を受賞した.これらの研究成果を学会発表12件うち招待講演5件,国際学会3件発表,論文7本,図書2件として発表した.

  • Research Products

    (22 results)

All 2018 2017 Other

All Journal Article (7 results) (of which Peer Reviewed: 7 results,  Open Access: 2 results) Presentation (12 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Invited: 5 results) Book (2 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Cone Beam Computed Tomography Image Quality Improvement Using a Deep Convolutional Neural Network2018

    • Author(s)
      Kida Satoshi、Nakamoto Takahiro、Nakano Masahiro、Nawa Kanabu、Haga Akihiro、Kotoku Jun'ichi、Yamashita Hideomi、Nakagawa Keiichi
    • Journal Title

      Cureus

      Volume: - Pages: -

    • DOI

      10.7759/cureus.2548

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Image quality improvement in cone-beam CT using the super-resolution technique2018

    • Author(s)
      Asuka Oyama Shinobu Kumagai Norikazu Arai Takeshi Takata Yusuke Saikawa Kenshiro Shiraishi Takenori Kobayashi Jun’ichi Kotoku
    • Journal Title

      Journal of Radiation Research

      Volume: - Pages: -

    • DOI

      DOI10.1093/jrr/rry019

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Multicenter, multivendor phantom study to validate proton density fat fraction and T2* values calculated using vendor-provided 6-point DIXON methods2018

    • Author(s)
      Hayashi Tatsuya、Fukuzawa Kei、Yamazaki Hidekazu、Konno Takashi、Miyati Tosiaki、Kotoku Jun'ichi、Oba Hiroshi、Kondo Hiroshi、Toyoda Keiko、Saitoh Satoshi
    • Journal Title

      Clinical Imaging

      Volume: 51 Pages: 38~42

    • DOI

      10.1016/j.clinimag.2018.01.011

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Cone-beam CT reconstruction for non-periodic organ motion using time-ordered chain graph model2017

    • Author(s)
      Nakano Masahiro、Haga Akihiro、Kotoku Jun’ichi、Magome Taiki、Masutani Yoshitaka、Hanaoka Shouhei、Kida Satoshi、Nakagawa Keiichi
    • Journal Title

      Radiation Oncology

      Volume: 12 Pages: -

    • DOI

      10.1186/s13014-017-0879-8

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Fast skin dose estimation system for interventional radiology2017

    • Author(s)
      Takata Takeshi、Kotoku Jun’ichi、Maejima Hideyuki、Kumagai Shinobu、Arai Norikazu、Kobayashi Takenori、Shiraishi Kenshiro、Yamamoto Masayoshi、Kondo Hiroshi、Furui Shigeru
    • Journal Title

      Journal of Radiation Research

      Volume: 59 Pages: 233~239

    • DOI

      10.1093/jrr/rrx062

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Influence of Gd-EOB-DTPA on proton density fat fraction using the six-echo Dixon method in 3 Tesla magnetic resonance imaging2017

    • Author(s)
      Hayashi Tatsuya、Fukuzawa Kei、Kondo Hiroshi、Onodera Hiroshi、Toyotaka Shuji、Tojo Rie、Yano Shimpei、Tano Masakatsu、Miyati Tosiaki、Kotoku Jun’ichi、Okamoto Takahide、Toyoda Keiko、Oba Hiroshi
    • Journal Title

      Radiological Physics and Technology

      Volume: 10 Pages: 483~488

    • DOI

      10.1007/s12194-017-0420-7

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Evaluation of six-point modified dixon and magnetic resonance spectroscopy for fat quantification: a fat?water?iron phantom study2017

    • Author(s)
      Fukuzawa Kei、Hayashi Tatsuya、Takahashi Junji、Yoshihara Chiharu、Tano Masakatsu、Kotoku Jun’ichi、Saitoh Satoshi
    • Journal Title

      Radiological Physics and Technology

      Volume: 10 Pages: 349~358

    • DOI

      10.1007/s12194-017-0410-9

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 医用画像における人工知能2018

    • Author(s)
      古徳純一
    • Organizer
      第30回横浜南部地区放射線技師会総会
    • Invited
  • [Presentation] がんと闘うための機械学習とレディオミクスのはなし2018

    • Author(s)
      古徳純一
    • Organizer
      平成29年度 第1回先端医用量子線技術科学コース講演会
    • Invited
  • [Presentation] 医用画像における人工知能2018

    • Author(s)
      古徳純一
    • Organizer
      医療情報研究会 第7回勉強会
    • Invited
  • [Presentation] 放射線医学分野での機械学習2018

    • Author(s)
      古徳純一
    • Organizer
      ソフトウェアジャパン2018
    • Invited
  • [Presentation] たたみ込みニューラルネットワークを用いた胸部X線画像の自動スクリーニング2018

    • Author(s)
      古徳純一
    • Organizer
      第1回人工知能応用医用画像研究会
    • Invited
  • [Presentation] Image Classification using persistent homology(1)2018

    • Author(s)
      Jun’ichi Kotoku, Asuka Oyama, Yasuaki Hiraoka, Ippei Obayashi, Kenshiro Shiraishi, Hiroshi Kondo, Shigeru Furui, Yusuke Saikawa, Shinobu Kumagai, Takenori Kobayashi
    • Organizer
      第115回医学物理学会学術大会
  • [Presentation] Image Classification using persistent homology(2)2018

    • Author(s)
      Asuka Oyama, Yasuaki Hiraoka, Ippei Obayashi, Kenshiro Shiraishi, Hiroshi Kondo, Shigeru Furui, Yusuke Saikawa, Shinobu Kumagai, Takenori Kobayashi and Jun’ichi Kotoku
    • Organizer
      第115回医学物理学会学術大会
  • [Presentation] Hands-on virtual reality dose visualization and air dose estimation in interventional radiology2018

    • Author(s)
      Takeshi Takata, Jun’ichi Kotoku, Takenori Kobayashi, Kenshiro Shiraishi, Hiroshi Kondo, Masayoshi Yamamoto, Oba Hiroshi, and Shigeru Furui
    • Organizer
      第115回医学物理学会学術大会
  • [Presentation] Differentiation of hepatocellular carcinoma and benign liver nodules by using texture analysis on non-enhanced T2-weighted MR images2018

    • Author(s)
      Yusuke Saikawa, Kenshiro Shiraishi, Hiroshi Kondo, Hiroshi Oba, Shigeru Furui, Asuka Oyama, Shinobu Kumagai, Takenori Kobayashi and Jun'ichi Kotoku
    • Organizer
      第115回医学物理学会学術大会
  • [Presentation] Visualize Skin Dose and Air Dose in Virtual Reality2017

    • Author(s)
      Takeshi Takata, Jun’ichi Kotoku, Takenori Kobayashi, Kenshiro Shiraishi, Masayoshi Yamamoto, Hiroshi Kondo, Hiroshi Oba, and Shigeru Furui
    • Organizer
      RSNA2017
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] A fast skin dose estimation system in interventional radiology2017

    • Author(s)
      Jun’ichi Kotoku, Hideyuki Maejima, Shinobu Kumagai, Norikazu Arai, Takenori Kobayashi, Masayoshi Yamamoto, Hiroshi Kondo, and Shigeru Furui
    • Organizer
      第114回医学物理学会学術大会
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Automatic chest X-ray screening with convolutional neural networks2017

    • Author(s)
      Jun’ichi Kotoku, Takuya Hirose, Shinou Kumagai, Akari Matsushima, Kenshiro Shiraishi, Norikazu Arai, Akihiro Haga and Takenori Kobayashi
    • Organizer
      AAPM2017
    • Int'l Joint Research
  • [Book] 放射線計測学2018

    • Author(s)
      古徳 純一、保田 浩志、大谷 浩樹
    • Total Pages
      193
    • Publisher
      通商産業研究社
    • ISBN
      4860451058
  • [Book] Juliaデータサイエンス2017

    • Author(s)
      Anshul、石井一夫,古徳純一
    • Total Pages
      268, 7 図版13
    • Publisher
      エヌ・ティー・エス
    • ISBN
      486043501X
  • [Remarks] 帝京大学医学物理グループホームページ

    • URL

      http://square.umin.ac.jp/teikyo-mp/index.html

URL: 

Published: 2018-12-17  

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