統計形状モデル構築における肝硬変支援診断への応用

研究内容（右のマーククリックで内容を展開）

背景・目的

CT画像やMR画像などの高精細医用画像は, わずか1mm以下の精度で人体内部の詳 細な情報を提示することができ, 高度な医用画像診断を可能とする． この高精細医用画像の詳細な情報を効率的に利用することで,臓器の形態解析を可能とする． 本研究では, CT画像から肝臓領域を抽出し,統計解析を用いて臓器の三次元形状 解析によって肝臓の形態変化を解析し、肝硬変症の支援診断を確立する．

肝硬変症（Liver Cirrhosis）

肝臓疾患の一つで, 肝細胞の壊死と再生が繰り返され、慢性の肝疾患障害が進行した結果

ウイルス性肝硬変、アルコール性肝硬変などが挙げられ,疾患の特徴として,肝臓 器が硬くなり、肝臓機能が著しく低下する. その結果, 肝硬変の場合CTからの初見として, 以下の特徴が挙げられる.

  • 肝臓表面の凹凸化

  • 肝臓の右葉萎縮・左葉腫大化

  • 脾臓の腫大化


統計的形状モデル(3D Statistical Shape Model)

  • 3次元空間上における任意の三次元幾何学物体に対し, その大きさや形状, 形態 変化のバリエーションを記述したモデル.

  • 統計形状モデルは基本的に, 主成分分析法(Principal Component Analysis:PCA), 独立成分分析法(Independent Component Analysis), Sparse Coding などの機械学習を介して作成される.


発表論文

  1. Yen-Wei Chen, Shinya Kohara, Jie Luo, Tomoko Tateyama, Xian-hua Han, Akira Furukawa, Shuzo Kanasaki,“Statistical Liver Atlas for Computer-aided Diagnosis of Chronic Liver Disease: Progress Overview FY2010, ”Proc of The 2nd International Symposium on Computational Anatomy, pp.87-90, Fukuoka, Japan, March, 2012.

  2. Shuzo Kanasaki, Tomoko Tateyama, Akira Furukawa, Yen-wei Chen,et al(他6 名), ”Diagnosis of liver cirrhosis with the use of multi-detector row computed tomography (MDCT) morphological approach and quantitative approach using statistical geometric hepatic model”, Proc of the 6th International Conference on Computer Sciences and Convergence Information Technology　ICCIT2011), Jeju, Korea, Dec 2011(In press).

  3. Daisuke Kitabayashi, Guifang Duan, Tomoko Tateyama, Ryosuke Kimura, and Yen-Wei Chen, “Facial Morphology Analysis for a Genetic Association Study A scheme of 3D face shape alignment,” Proc. of 6th International Conference on Computer Sciences and Convergence Information Technology (ICCIT2011), Jeju Island, Korea, pp.870-873 (2011.11.29-12.1).

  4. Shinya Kohara, Tomoko Tateyama, Akira Furukawa, Shuzo Kanasaki, Yen-Wei Chen(他3名)，"Preliminary Study on Statistical Shape Model Applied to Diagnosis of Liver Cirrhosis", Proc of 18th IEEE International Conference on Image rocessing (ICIP2011), pp2978-2981, Brussels Belguim, Sep.2011.

  5. Yen-Wei Chen, Tomoko Tateyama, Shinya Kohara, Akira Furukawa, Shuzo Kanasaki,“Statistical Liver Atlas for Computer-aided Diagnosis of Chronic Liver Disease: Progress Overview FY2010, ”Proc of The 2nd International Symposium on Computational Anatomy, Nagoya, Japan, March, 2011.

  6. Yen-Wei Chen, Tomoko Tateyama, Akira Furukawa(他3名),“Statistical Atlases of Human Anatomy and Computer Assisted Diagnostic System,” Proc of SEDM2010, pp700-705, Chengdu, China 2010,5.

  7. Shinya Kohara, Tomoko Tateyama, Amir H Foruzan, Akira Furukawa, Shuzo Kanasaki, Makoto Wakamiya and Yen-Wei Chen, “Application　of Statistical Shape Model toDiagnosis of Liver Disease,” Proc of SEDM2010, pp680-683, Chengdu, China, 2010,5.

関連プロジェクト

  • 3次元空間上における任意の三次元幾何学物体に対し, その大きさや形状, 形態 変化のバリエーションを記述したモデル.

  • 統計形状モデルは基本的に, 主成分分析法(Principal Component Analysis:PCA), 独立成分分析法(Independent Component Analysis), Sparse Coding などの機械学習を介して作成される.