超音波画像を用いたびまん性肝疾患の定量診断システムの開発

利用超声图像开发弥漫性肝病定量诊断系统

• 批准号: 16J04347
• 负责人: 森 翔平
• 金额: $ 0.83万
• 依托单位: Tohoku University (2017)Tokyo Institute of Technology (2016)
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2016
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2016-04-22 至 2018-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-16J04347/
• 关键词: 医用超音波; 定量診断; 組織性状診断; びまん性肝疾患; 振幅確率密度分布; レイリー分布; 肝炎; 肝線維化

平成29年度は，世界的にも先進的な振幅分布関数モデルとして提案されたマルチレイリーモデルを基本として，実際の組織構造が未知の臨床超音波画像に対して肝線維化を高精度に評価する手法を開発した。マルチレイリーモデルを用いることで，与えられた肝超音波画像から正常組織，線維組織，低エコー組織などの各組織を個別かつ定量的に抽出・可視化できるが，マルチレイリーモデルにより各組織を正しく評価するためには実際の肝組織の構成要素数に合わせた成分数のマルチレイリーモデルを用いる必要がある。しかし，実際の肝組織の構成要素数は肝線維化の進行度や解析領域の位置に応じて変化するため，組織構造が未知の臨床超音波画像に対してマルチレイリーモデルを用いた肝線維化評価を正しく行うためには解析領域内の組織構成要素数をあらかじめ推定する必要がある。解析領域内の組織の構成要素数を推定するため，マルチレイリーモデル推定の入力値であるエコー振幅統計量に着目した。エコー振幅統計量の分布領域が組織の構成要素数に応じて変化することに着目し，エコー振幅統計量に対する閾値処理で組織の構成要素数を推定する新たな手法を提案した。閾値の決定法としてマハラノビス距離を導入することで，組織の構成要素数を正しく判定する統計的な確率を制御することが可能になり，定量的に組織の構成要素数を推定できた。推定した組織構成要素数に応じた成分数のマルチレイリーモデルを用いることで，実際の組織構造が未知の臨床超音波画像に対して肝線維化を正しく定量的に評価することが可能になった。本成果は，臨床的に十分な精度をもつ定量診断システムを実現する上で重要な成果であり，その意義は学術集会での受賞や学術論文への採択により認められた。

In 2009, the world's most advanced amplitude distribution related data was proposed, and the basic method of high-precision evaluation of liver line maintenance for unknown clinical ultrasound images was developed. The number of components of the liver tissue in real time is determined by the number of components of the liver tissue in real time. The actual number of constituent elements of liver tissue is determined by the degree of liver maintenance and the position of the analytical field. The tissue structure is determined by the clinical ultrasound image. The number of constituent elements of the tissue in the analytical domain is estimated, and the estimated input value is estimated. A new method is proposed for estimating the number of constituent elements in the distribution of amplitude statistics. The method of determining the threshold is to estimate the number of constituent elements of the tissue. The number of estimated tissue components can be evaluated quantitatively for unknown clinical ultrasound images. This achievement is important for clinical diagnosis and has great significance for academic research.

项目成果

Quantitative fibrotic imaging based on multi-Rayleigh model for ultrasound B-mode image of liver fibrosis

基于多瑞利模型的肝纤维化超声B型图像定量纤维化成像

• 发表时间: 2016
• 作者: Shohei Mori;Shinnosuke Hirata;Tadashi Yamaguchi;Hiroyuki Hachiya
• 通讯作者: Hiroyuki Hachiya

臨床応用を考慮した超音波肝画像中の成分数判定によるマルチレイリーモデルに基づく肝線維定量画像の高精度推定

考虑临床应用，通过确定超声肝脏图像中的成分数量，基于多瑞利模型的肝纤维定量图像的高精度估计

• 发表时间: 2017
• 作者: Shohei Mori;Shinnosuke Hirata;Tadashi Yamaguchi;Hiroyuki Hachiya;Fereidoun H. Panahi;森翔平，平田慎之介，山口匡，蜂屋弘之
• 通讯作者: 森翔平，平田慎之介，山口匡，蜂屋弘之

超音波エコー信号の振幅分布情報を用いた肝臓内線維化の定量評価手法

利用超声回波信号幅度分布信息定量评价肝内纤维化的方法

• 发表时间: 2016
• 作者: Shohei Mori;Shinnosuke Hirata;Tadashi Yamaguchi;Hiroyuki Hachiya;森翔平，平田慎之介，山口匡，蜂屋弘之
• 通讯作者: 森翔平，平田慎之介，山口匡，蜂屋弘之

Quantitative evaluation method for liver fibrosis based on multi-Rayleigh model with estimation of number of tissue components in ultrasound B-mode image

• DOI: 10.7567/jjap.57.07lf17
• 发表时间: 2018-06
• 期刊: Japanese Journal of Applied Physics
• 影响因子: 1.5
• 作者: Shohei Mori;S. Hirata;Tadashi Yamaguchi;H. Hachiya

Comparison of modeling accuracy of amplitude distribution models for ultrasonic tissue characterization of liver fibrosis

• DOI: 10.1109/ultsym.2016.7728528
• 发表时间: 2016-09
• 期刊: 2016 IEEE International Ultrasonics Symposium (IUS)
• 作者: Shohei Mori;S. Hirata;H. Hachiya;Tadashi Yamaguchi