Automatic recognition of the stomach from 3D CT images based on computational anatomy and surgical navigation

基于计算解剖和手术导航的 3D CT 图像自动识别胃

• 批准号: 22K07664
• 负责人: 東口 貴之
• 金额: $ 2.75万
• 依托单位: Shiga University of Medical Science
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K07664/
• 关键词: 胃癌; 人工知能(AI); computed tomography; 血管構造; 十二指腸; 自動認識; 胃; 3DCT; 人工知能

滋賀医科大学医学部附属病院では、胃切除の患者は全症例で、術前および術後に周術期外来において高精細CT画像を撮像しており、腎機能やアレルギーに問題なければ造影CTを施行した。既に撮像した腹部単純3DCT検査画像を20症例解析し、これにあらかじめ「胃」や「肝臓」「膵臓」「血管」「リンパ節」といった周囲組織を認識させた。胃の特徴としては食道から十二指腸まで連続してつながる消化管であり、胃の内容物や腫瘍性病変があってもAIが「胃」と認識できるようになるまで繰り返す。胃以外の周囲臓器を誤って胃と認識してしまった場合には、間違いであることを再度認識させる。このようにしてトライアンドエラーを繰り返すうちに、最終的にはAIのみで胃と周囲臓器の境界が認識できるように学習させた。胃の支配血管の学習では、例えば左胃動脈であれば大動脈から始まり腹腔動脈、左胃動脈と分枝して最終的に胃に行き渡る連続した索状物として覚え込ませた。腹腔内臓器を栄養する血管は複雑で細分化されているため、血管構造を自動認識（血管のみを抽出して解剖学的な名称と対応させる）することができれば、術前診断のみならず術中ナビゲーションにつなげることが可能であり、ロボット手術や鏡視下手術時の操作時において先を読んだ手術を実現可能にすると考える。消化器癌の手術は日常的に行われているが、胃や小腸は常に蠕動し消化機能を有する臓器であり、術後にその運動や機能がどのように変化するかを捉えることは不可能であった。しかしながら臓器の形状や配置について膨大な画像データからAIが判断し、細分化することができれば、臓器の体積や残胃からの排出時間、消化機能、蠕動収縮能を非侵襲的に測定し、「動的な」臓器の評価を行うことが可能であると考える。

In the affiliated Hospital of the Department of Medicine of Zi Medical University, there were cases of complete gastrectomy, extraneous images of high-precision CT images during the week before and after gastrectomy, and the use of computer-assisted imaging (CT). There are 20 cases of portraits of the abdomen and the 3DCT, the stomach, the liver, the blood vessels, the blood vessels, the tissues and the tissues. The stomach, the esophagus, the stomach, the esophagus, the digestive tract, the contents of the stomach, the sexual disease, the AI, the stomach, the stomach. Outside the stomach, you should know that your stomach is closed, and that you will know how to do it again. I don't know what to do. I don't know. I don't know what to do. I don't know. The stomach dominates the blood vessels of the stomach, for example, the movement of the left stomach starts in the abdominal cavity, the branches of the left stomach are the most important, and the cords are connected to each other. In the abdominal cavity, the blood vessels were duplicated and differentiated, and the automatic knowledge of the vascular system was performed. (the name of the vascular extraction device is the anatomy of the blood vessel.) the abdominal cavity was cut off before the operation, and the tissue was cut off before surgery. It is now possible to conduct a thorough examination of the operation time and time of the operation. In the daily operation of digestive cancer surgery, the digestive tract cancer, the stomach cancer, the digestive machine, the machine, the machine. The shape of the machine is configured to enlarge the portrait, to determine the size of the AI, to differentiate the body, to determine the discharge time of the remnant stomach, to digest energy, to determine the peristaltic energy, and to test the possibility of non-invasive measurement of the remnant stomach.