知識ベース処理に基づく3次元医用画像診断支援システムの開発

基于知识处理的3D医学图像诊断支持系统开发

• 批准号: 12780274
• 负责人: 森 健策
• 金额: $ 1.6万
• 依托单位: Nagoya University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 2000
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2000 至 2001
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-12780274/
• 关键词: 知識処理; 解剖学的知識; 医用画像処理; 3次元画像処理; 計算機支援画像診断; セグメンテーション

本研究の目的は,知識型処理に基づく3次元医用画像の知的「認識・理解・表示」手法の開発を行うことで,高度な医用画像診断支援システムの実現を目指すことである.本研究は次の4つのフェーズからなる。(1)解剖学的知識べースの表現手法の開発・検討とその実現,(2)知識べースに基づく臓器認識手法の開発とその実現,(3)知識べースに基づく臓器理解手法の開発とその実現,(4)統合システムの開発.平成13年度では、(3)および(4)の検討を行った.(1)知識ベースに基づく臓器理解手法の開発とその実現昨年度の研究成果により抽出された臓器領域に対して,様々な解析を施すことでその臓器の解剖学的理解を行う手法の開発を行った.ここでは,知識べースを基に抽出された臓器の解剖学的名称の対応付けを行い,あらかじめ解剖学的知識に記述されている正常状態と比較することで,異常の有無の検出を行う手法を検討を行った.具体的には,胸部領域における肺動脈,肺静脈,気管支,腹部領域における肝臓,膵臓,腎臓,大動脈の各領域に対して上記手法を適用し,本手法の有効性を確認した.(2)統合システムの開発・評価これまでの研究成果に基づいて,認識・理解結果を対話的かつ自由に観察可能な知的医用画像診断支援システムをパーソナルコンピュータ上に実現した.このシステムでは人体内部にあたかも入り込んだかのような画像(仮想化内視鏡)を提示し,その画像上に知識型処理によって認識・理解された様々な情報を表示可能とした.ここでは,コンピュータグラフィックスの技術を利用し,本研究によって認識・認識された結果をわかりやすく表示する手法の開発を行った.特にユーザが自由かつ直感的に観察ができるようCPUが持つ演算能力を最大限発揮できるような表示手法を実現した.構築されたシステムを医師の協力の下で現在評価段階にある.

The purpose of this research is to develop an intelligent "recognition, understanding, and display" method for 3D medical images based on knowledge-based processing, and aim to realize an advanced medical imaging diagnostic support system.This research consists of four phases: (1) Development and study and realization of expression methods for anatomical knowledge bases, (2) Development and realization of organ recognition methods based on knowledge bases, (3) Development and realization of organ understanding methods based on knowledge bases, （4）开发集成系统。在2001年，研究了（3）和（4）。 （1）基于知识库的器官理解方法的开发和实现，并对从去年的研究结果中提取的器官区域进行了各种分析，以通过进行各种分析来发展对器官的解剖学理解。在这里，我们讨论了根据知识库提取的器官的解剖名称，并将其与事先在解剖学知识中描述的正常状态进行了比较，以检测异常的存在或不存在。具体而言，胸部动脉，肺静脉，支气管和腹部区域，肝脏，肝脏，胰腺，肾脏和大型方法，将上述方法应用于动脉的每个区域，以确认该方法的有效性。 （2）基于先前研究结果的集成系统的开发和评估，这是一种知识医学成像支持系统，允许用户在个人计算机上交互，自由地查看识别和理解结果。该系统提出了似乎已进入人体的图像（虚拟化内窥镜），并且可以通过知识处理识别和理解的各种信息可以显示在图像上。在这里，我们开发了一种使用计算机图形技术的研究清楚地显示结果和认可的结果。特别是，我们已经意识到了一种显示方法，该方法可以最大化CPU的计算能力，以便用户可以自由和直观地观察。该系统目前正处于医生合作的评估阶段。

项目成果

Kensaku Mori: "Tracking of camera motion of real endoscope by using the Virtual Endoscope System"Excerpta Medical International Congress Series. 1214. 85-90 (2000)

Kensaku Mori：“使用虚拟内窥镜系统跟踪真实内窥镜的摄像机运动”摘录国际医学大会系列。

Kensaku Mori: "A method for specifying unobserved regions in virtual endoscopy system"Excerpta Medical International Congress Series. 1230. 430-435 (2001)

Kensaku Mori：“一种在虚拟内窥镜系统中指定未观察区域的方法”摘录国际医学大会系列。

Kensaku Mori: "An improved method for generating virtual stretched view of stomach based on shape deformation"Excerpta Medical International Congress Series. 1230. 425-430 (2001)

Kensaku Mori：“一种基于形状变形生成胃虚拟拉伸视图的改进方法”摘录国际医学大会系列。

Kensaku Mori: "Automated anatomical labeling of the bronchial branch and its application to the Virtualized Bronchoscopy System"IEEE Transactions on Medical Imaging. 19-2. 103-114 (2000)

Kensaku Mori：“支气管分支的自动解剖标记及其在虚拟支气管镜系统中的应用”IEEE 医学影像汇刊。

Kensaku Mori: "A mehod for detecting unobserved regions in virtual endoscopy system"Proc. of SPIE. 4321. 134-145 (2001)

Kensaku Mori：“一种在虚拟内窥镜系统中检测未观察区域的方法”Proc。