磁気共鳴画像による腹腔臓器４次元変位・変形予測手法の開発と温熱治療への応用

开发利用磁共振图像预测腹部器官4维位移和变形的方法及其在热疗中的应用

• 批准号: 21K12705
• 负责人: 國領 大介
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Kobe University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-21K12705/
• 关键词: MRI; 変位・変形解析; 変位・変形量推定; 変位・変形予測; 4次元; 温熱治療

磁気共鳴画像化法（Magnetic Resonance Imaging, MRI）により取得した腹腔臓器のMR計測データより構築した変位・変形を捉えるための数理モデルと精度・計算速度を考慮した数理最適化・シミュレーション技術と融合した腹腔臓器の4次元変位・変形を推定・予測手法の開発，ならびに非接触型温熱治療の加温位置推定・追尾の実現に向け，2022年度に関しては，前年度に取り組んだ経時的な変位・変形を捉えるための手法に関する検討を続けるとともに，計算時間を考慮した変位・変形予測手法の検討を開始した．前年度に取り組んだ肝臓ならびに肺を含む矢状断MR画像において視認できる血管像に着目した血管位置自動追尾手法の精度向上に向け，血管抽出に用いるパラメータ推定法を改良することで，加温時にも耐えうる精度での追尾が可能であることを確認した．また変位・変形予測手法に関しては，複数の呼吸周期における注目血管の変位量の類似性ならびに注目血管の移動量の類似性を捉えることにより，現時点から数秒後に撮像したMR画像における注目血管の位置を予測する手法を開発した．開発した手法を取得したMR画像に適用したところ，撮像に使用した撮像条件におけるMR画像1枚分の撮像時間より短い計算時間において，現時点から2撮像分後のMR画像において非接触型温熱治療の一種である超音波集束治療の加温範囲よりも小さい誤差で予測できることを確認した．さらに肝臓全体を予測するための数理モデルの検討，並びにより適切なMR画像の取得方法についての検討を開始した．

magnetic resonance imaging (Magnetic Resonance Imaging, MRI) MR measurement of abdominal cavity device, construction of position, shape, mathematical model, accuracy, calculation speed, optimization, mathematical fusion, 4-D position, shape, prediction, development of prediction method, non-contact thermal therapy, heating position estimation, and after-collision detection In 2022, the calculation time of the previous year was taken into consideration. In the previous year, the accuracy of automatic tracking method for blood vessel position was improved, and the accuracy of tracking method for blood vessel extraction was confirmed. The similarity of the position of the blood vessel of interest and the similarity of the movement of the blood vessel of interest are related to the detection of the position of the blood vessel of interest. MR imaging is available for imaging, imaging conditions are used, imaging time is short, calculation time is short, current point is short, imaging time is short, MR imaging after imaging is short, non-contact thermotherapy is a kind of ultrasound cluster therapy, heating range is small, prediction error is confirmed. The mathematical model of the whole MR image prediction process and the method of obtaining the MR image are discussed.

项目成果

MR画像に領域拡張法を適用した肝臓内血管自動追尾手法の有効性評価

应用区域扩展法对MR图像进行自动肝内血管跟踪方法的有效性评估

• 发表时间: 2022
• 作者: 白石翔，國領大介，貝原俊也，藤井信忠，熊本悦子;白石翔，國領大介，貝原俊也，藤井信忠，渡邉るりこ，熊本悦子
• 通讯作者: 白石翔，國領大介，貝原俊也，藤井信忠，渡邉るりこ，熊本悦子

肝臓動態予測に向けた肝臓内家間自動追尾手法の提案

预测肝脏动态的自动肝内跟踪方法的提出

• 发表时间: 2022
• 作者: 白石翔，國領大介，貝原俊也，藤井信忠，熊本悦子