画像認識とセンサ情報統合に基づく知的手術支援システムの開発

基于图像识别和传感器信息集成的智能手术支持系统开发

• 批准号: 08F08704
• 负责人: 森 健策
• 金额: $ 1.02万
• 依托单位: Nagoya University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2008
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2008 至 2009
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-08F08704/
• 关键词: 画像認識; 医用画像処理; 知覚情報処理; 画像情報処理

本研究の目的は,内視鏡検査のための真に知的なコンピュータ支援画像診断システム(computer assisted diagnosis ; CAD)の開発と,CADとコンピュータ支援外科(computer assisted surgery ; CAS)とが融合したシステムを開発することである。本年度も昨年度に引き続き以下の2つの重点項目について研究を進め、下記の成果を得た。(1)CADにおける臓器認識の精度向上がんの主な転移経路であるリンパ節を対象として、解剖学に基づく領域認識、解剖学的名前付け手法を開発した。我々は昨年度、CTデータセットからのリンパ節自動検出手法を開発したが、この手法は多くの誤検出を生じた。そこで、人体の解剖学的構造を利用した誤検出削減を行った。大動脈弓、肺動脈、気管構造など縦隔周辺の解剖学的構造の自動抽出結果から縦隔アトラスを作成し、これを利用して誤検出の少ないリンパ節検出法を開発した。また,リンパ節とその周辺臓器の位置関係を用いて、検出されたリンパ節に解剖学的名称割り当てを行った。実験の結果、TPRが約70%、Precisionが約20%と精度の向上を確認した。(2)CADとCASシステムの知的融合CADとCASの知的なインタフェースとなる,インタラクションとビジュアリゼーションのコンポーネントをさらに検討した。特に、気管支鏡追跡手法の改善と、超音波内視鏡とCT画像融合に関する基礎的検討を行った。前者では、位置センサを内蔵した気管支鏡によって得られる内視鏡画像とCT像から得られる仮想化内視鏡画像を統合する手法における呼吸動による誤差補正法に関する検討を行った。後者では、超音波内視鏡画像と気管支鏡画像を統合するのに必要な座標系統合手法を検討し、それに必要な治具開発を進めた。

这项研究的目的是开发一个真正智能的计算机辅助诊断系统（CAD），用于内窥镜检查，并结合了CAD和计算机辅助手术（CAS）的系统。今年，我们继续研究以下两个关键项目，如去年，取得了以下结果。 （1）提高了CAD的器官识别精度，我们开发了基于解剖学的区域识别和淋巴结的解剖命名技术，淋巴结是癌症的主要转移途径。去年，我们从CT数据集开发了一种自动淋巴结检测技术，这导致了许多误报。因此，使用人体的解剖结构减少了错误检测。纵隔地图集是根据自动提取纵隔周围解剖结构的结果（例如主动脉弓，肺动脉和气管结构）创建的，并使用此方法开发了较少的错误检测方法。此外，使用淋巴结及其周围器官之间的位置关系将解剖名称分配给检测到的淋巴结。实验表明，TPR约为70％，精度约为20％，精度提高了。 （2）进一步研究了CAD和CAS系统的智力融合，进一步研究了CAD和CAS之间智能接口的相互作用和可视化组成部分。特别是，我们对支气管镜跟踪技术的改进以及超声内窥镜和CT成像的融合进行了基础研究。在前者中，我们使用呼吸运动研究了一种错误校正方法，该方法集成了通过支气管镜与内置位置传感器和从CT图像获得的虚拟化内镜图像获得的内窥镜图像。在后一种情况下，我们研究了整合超声内窥镜图像和支气管镜图像所需的坐标系整合方法，并开发了必要的夹具。

项目成果

Adaptive Branch Tracing and Image Sharpening for Airway Tree Extraction in 3-D Chest CT

3-D 胸部 CT 中气道树提取的自适应分支追踪和图像锐化

• 发表时间: 2009
• 期刊: The Second International Workshop on Pulmonary Image Analysis, MICCAI 2009
• 作者: Bundzel M.;Hashimoto S.;Alok KALLA;Alok KALLA;Marco Feuerstein;Marco Feuerstein
• 通讯作者: Marco Feuerstein

Automated Anatomical Likelihood Driven Extraction and Branching Detection of Aortic Arch in 3-D Chest CT

3-D 胸部 CT 中主动脉弓的自动解剖似然驱动提取和分支检测

• 发表时间: 2009
• 期刊: The Second International Workshop on Pulmonary Image Analysis, MICCAI 2009
• 作者: Bundzel M.;Hashimoto S.;Alok KALLA;Alok KALLA;Marco Feuerstein;Marco Feuerstein;Marco Feuerstein
• 通讯作者: Marco Feuerstein

Automatic Mediastinal Lymph Node Detection in Chest CT

• DOI: 10.1117/12.811101
• 发表时间: 2009-01-01
• 期刊: MEDICAL IMAGING 2009: COMPUTER-AIDED DIAGNOSIS
• 作者: Feuerstein, Marco;Deguchi, Daisuke;Mori, Kensaku
• 通讯作者: Mori, Kensaku

造影CT画像からの縦隔リンパ節の自動検出

从增强 CT 图像中自动检测纵隔淋巴结

• 发表时间: 2008
• 作者: Feuerstein;Marco
• 通讯作者: Marco