全身PET-CT画像を用いた詳細人体モデル及びデータベース構築と自動診断への応用

2005 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 16200004
• Research Institution: Yokohama National University
• Principal Investigator: 有澤 博 横浜国立大学, 大学院・環境情報研究院, 教授 (10092636)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 長尾 智晴 横浜国立大学, 大学院・環境情報研究院, 教授 (10180457) ; 後藤 敏行 横浜国立大学, 大学院・環境情報研究院, 教授 (30234991) ; 富井 尚志 横浜国立大学, 大学院環境情報研究院, 教授 (40313473) ; 井上 登美夫 横浜市立大学, 大学院・医学研究科, 教授 (80134295) ; 根本 明宜 横浜市立大学, 医学部附属病院, 医療情報部長 (20264666)
• Keywords: 医学画像診断 / PET / PET-CT / データベース言語 / MDPL / 医療データベース / マルチメディアデータベース / 読影

Research Abstract

本研究では、人体に関する様々の計測データ、特に、最近注目されている全身PET画像、さらにはPET-CT複合画像を用いて、人体内部を詳細に解析し、病変の発見やそのモデル化およびデータベース化を目指す。
データベースから取り出された総合的な人体情報に基づいてコンピュータ上に詳細に再構築された人体モデル上で癌などの疾患の3次元位置を立体的に検出・表示し、本来医師が行う初期段階の診断の自動化を行うことを目標とする。医学的な視点から見ると、Positron Emission Tomography(PET)は、放射性を持つ物質を癌等の患部に集中させ、体外に置かれた検出管から収集した計測データを用いて人体内部、特に特定の疾患部位の情報を画像化する技術として、医療診断において重要な位置を占めている一方、PET画像の診断には、多量の画像を専門的な視点から読み解く必要があるが、実際には充分な時間を割けない多忙な医師が多く、計算機による診断支援システムの構築が望まれている。
本年度はとくに医師の診断技術のアルゴリズム化とその検証に集中した。診断アルゴリズム構築のため、国内で最も高度の診断技術を保持している病院のうち3ヶ所にインタビューに出向き、口頭解説つきの読影の過程をHD(ハイビジョン)映像で取得した。一方アルゴリズムを記述するために、データベース言語MDPLを提案し、そのインタプリタや会話型のマルチメディアエディタを試作した。これにより、MDPLで書かれたアルゴリズムの途中段階の診断結果を医師が目で見て妥当性をチェックできるようになった。小数のサンプルでは読影・診断に自動化は可能そうであるとの結論になったが、今後の拡張・改善が望まれる。データベース化については、スキーマ設計と妥当性評価を行った。

Research Products

• [Journal Article] PET自動診断システムの設計と構築:実用化に向けて (2006)
  • Author(s): 荒井 淳, 佐藤 貴子, 有澤 博, 鈴木 晶子, 井上 登美夫
  • Journal Title: 第10回横浜市大・横浜国大共同研究成果発表会(MIPS2005)論文集 (掲載予定)
• [Journal Article] PET診断プロセスのモデル化による医師間の読影情報共有システムの構築 (2006)
  • Author(s): 砂子一徳, 植田賢, 富井尚志
  • Journal Title: Proc.of Data Engineering Workshop (DEWS2006), March, 2006 (to be published)
• [Journal Article] PET画像DBを用いた画像色調補正による読影支援手法 (2006)
  • Author(s): 植田賢, 砂子一徳, 富井尚志
  • Journal Title: Proc.of Data Engineering Workshop (DEWS2006), March, 2006 (to be published)
• [Journal Article] ナチュラルビジョンシステムの色再現性の視覚的評価 (2006)
  • Author(s): 岩間涼, 金沢宏, 藤川智仁, 福田弘之, 山口雅浩, 羽石秀昭, 大山永昭, 和田秀文, 蒲原毅, 相原道子, 山川有子, 根本明宜, 古川政樹, 池澤善郎
  • Journal Title: 電子情報通信学会技術研究報告 Vol.105, No.580 Pages: 13-16
• [Journal Article] ナチュラルビジョンを用いた遠隔医療における色再現性評価 (2006)
  • Author(s): 藤川智仁, 岩間涼, 金沢宏, 福田弘之, 山口雅浩, 羽石秀昭, 大山永昭, 和田秀文, 蒲原毅, 相原道子, 山川有子, 根本明宜, 古川政樹, 池澤善郎
  • Journal Title: 電子情報通信学会技術研究報告 Vol.105 No.579 Pages: 121-124
• [Journal Article] 救急医療現場のシームレス無線通信環境での医療システムの研究開発とその実証実験 (2006)
  • Author(s): 竹内良平, 斉藤知行, 根本明宜, 原田博司, 横井正紀, 寺村允安
  • Journal Title: 整形・災害外科 49巻(2) Pages: 173
• [Journal Article] 医師の手法を模倣したPET画像自動診断システムの構築 (2005)
  • Author(s): 有澤博
  • Journal Title: 電子情報通信学会技術報告 DE2005-18, PRMU2005-39(2005-06) Pages: 29-34
• [Journal Article] Serial quantitative CT evaluation using a computer-aided classification system for patients with idiopathic pulmonary fibrosis (2005)
  • Author(s): T.Iwasawa, A.Asakura, T.Gotoh, T.Ogura, T.Yazawa, K.Saito, J.Nishimura, T.Inoue
  • Journal Title: Proceedings of 1st World Congress of Thoracic Imaging and Diagnosis in Chest Disease
• [Journal Article] Quantitative CT Evaluation Using a computer - aided classification System for Patients with Non-specific Interstitial Pneumonia Diagnosed by Video-assisted Thoracoscopic Surgical Biopsy (2005)
  • Author(s): T.Iwasawa, A.Asakura, T.Gotoh, T.Ogura, T.Yazawa, K.Saito, J.Nishimura, T.Inoue
  • Journal Title: Proceedings of 1st World Congress of Thoracic Imaging and Diagnosis in Chest Disease
• [Journal Article] 4D Thoracic Organ Modelling from Unsynchronized MR Sequential Images (2005)
  • Author(s): M.S.G.Tsuzuki, F.K.Takase, A.Asakura, S.Kagei, T.Gotoh, T.Iwasawa
  • Journal Title: Proceedings of 12th International Conference on Biomedical Engineering, 2A2-04
• [Journal Article] 医用画像可視化ツールとPET画像DBを共用した読影支援手法 (2005)
  • Author(s): 植田賢, 砂子一徳, 富井尚志
  • Journal Title: DBSJ Letters Vol.4, No.2 Pages: 85-88
• [Journal Article] 医用画像可視化ツールとPET画像DBを共用した読影支援手法 (2005)
  • Author(s): 植田賢, 砂子一徳, 富井尚志
  • Journal Title: 信学技報 Vol.105, No.173 Pages: 25-30
• [Journal Article] 関心領域情報付き画像所見を蓄積するWB-PET DBの構築と検索による診断支援 (2005)
  • Author(s): 石江哲也, 砂子一徳, 富井尚志
  • Journal Title: 情報処理学会論文誌:データベース Vol.46, No.SIG8(TOD26) Pages: 1-13
• [Journal Article] Introduction and Implementation of a System to Share Findings with ROI for PET Diagnosis Support (2005)
  • Author(s): Kazunori SUNAKO, Tetsuya ISHIE, Masaru UEDA, Takashi TOMII
  • Journal Title: Proc.of International Workshop on Biomedical Data Engineering (BMDE2005) Pages: 105-112
• [Journal Article] Prostate cancer : a comparative study of ^<11>C-choline PET and MR imaging combined with proton MR spectroscopy (2005)
  • Author(s): Yamaguchi T, Lee J, Uemura H, Sasaki T, Takahashi N, Oka T, Shizukuishi K, Endou H, Kubota Y, Inoue T
  • Journal Title: European Journal of Nuclear Medicine and Molecular Imaging Vol.32, No.7