ヒト脳間の関係を多角的に記述した多元脳図譜相関樹の構築とそれによる患者脳図譜推定

健常者や患者，診察時に得られる患者の時系列情報まで含めた脳図譜データセットを体系化することで，多元脳図譜相関樹を構築することを研究目的としている．平成29年度は，昨年度に引き続き，多元脳図譜相関樹構築のために必要な，1)脳図譜モデルの作成および，2)脳図譜モデル間の対応付け手法の改良を行った．さらに，改良後の対応付け手法を用いて3)脳ボリュームモデルの統計的形状モデルの作成を行い，形状情報の体系化を行った．1. 脳図譜モデルの作成: 組織形状の多様性を解析するため，医用画像から脳ボリュームモデルを作成した．脳外科医に抽出してもらった，白質や脳室などの輪郭情報を基に，内部構造を有する６つの脳ボリュームモデルを作成した．2. 脳図譜モデル間の対応付け手法の構築: 平成28年度に構築した脳図譜間の対応付け手法である，ボリューム写像法の改良を行った．平成28年度の時点では，１つの脳ボリュームモデルに対しての写像実験しか行えておらず，そのモデルに特化した写像法となっていた．そこで，平成29年度は，６つの脳ボリュームモデルに対して提案手法の精度検証を改めて行い，メッシュ構造や形状が異なる場合でも安定して写像が行えるよう，手法の改良を行った．3. 脳ボリュームモデルの統計的形状モデルの作成： 改良後のボリュームモデル写像法を用いて６つの脳ボリュームモデル間の対応付けを行い，脳ボリュームモデルの統計的形状モデルを作成した．統計的形状モデルでは，平均形状からのばらつきの大きさを表す形状パラメータの値を変更することで，様々な対象臓器形状を表現できる．作成した統計的形状モデルにおける形状パラメータの値を変更することで，側頭葉や脳室などの特徴的な脳形状を保ちつつ，様々な脳形状が表現できることを確認した．この結果より，提案した写像法は，内部構造まで含めた統計的形状モデルの作成に有効であるといえる．

健常者や患者，診察時に得られる患者の時系列情報まで含めた脳図譜データセットを体系化することで，多元脳図譜相関樹を構築することを研究目的としている．平成29年度は，昨年度に引き続き，多元脳図譜相関樹構築のために必要な，1)脳図譜モデルの作成および，2)脳図譜モデル間の対応付け手法の改良を行った．さらに，改良後の対応付け手法を用いて3)脳ボリュームモデルの統計的形状モデルの作成を行い，形状情報の体系化を行った．1. 脳図譜モデルの作成: 組織形状の多様性を解析するため，医用画像から脳ボリュームモデルを作成した．脳外科医に抽出してもらった，白質や脳室などの輪郭情報を基に，内部構造を有する６つの脳ボリュームモデルを作成した．2. 脳図譜モデル間の対応付け手法の構築: 平成28年度に構築した脳図譜間の対応付け手法である，ボリューム写像法の改良を行った．平成28年度の時点では，１つの脳ボリュームモデルに対しての写像実験しか行えておらず，そのモデルに特化した写像法となっていた．そこで，平成29年度は，６つの脳ボリュームモデルに対して提案手法の精度検証を改めて行い，メッシュ構造や形状が異なる場合でも安定して写像が行えるよう，手法の改良を行った．3. 脳ボリュームモデルの統計的形状モデルの作成： 改良後のボリュームモデル写像法を用いて６つの脳ボリュームモデル間の対応付けを行い，脳ボリュームモデルの統計的形状モデルを作成した．統計的形状モデルでは，平均形状からのばらつきの大きさを表す形状パラメータの値を変更することで，様々な対象臓器形状を表現できる．作成した統計的形状モデルにおける形状パラメータの値を変更することで，側頭葉や脳室などの特徴的な脳形状を保ちつつ，様々な脳形状が表現できることを確認した．この結果より，提案した写像法は，内部構造まで含めた統計的形状モデルの作成に有効であるといえる．