Medical Imaging Technology
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30 巻 , 1 号
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特集/皮膚科学における画像処理技術
  • 秋本 眞喜雄
    30 巻 (2012) 1 号 p. 1-2
    公開日: 2012/02/22
    ジャーナル フリー
  • 前田 憲寿
    30 巻 (2012) 1 号 p. 3-10
    公開日: 2012/02/22
    ジャーナル フリー
    肌の見た目や肌表面の状態は,肉眼やマイクロスコープで見れば明らかである.しかし,より詳細に皮膚の状態を観察するためには,何らかの方法で皮膚の特徴を抽出して解析する技術が不可欠である.本稿では,美容皮膚科や機能性化粧品分野において有用な分光・偏光イメージング技術を用いてシミと微小循環血流の状態を画像表示して解析する方法について紹介する.紫外線または青緑色光を利用して皮膚を撮影し,さらに独自の成分解析法を適用することによって,メラニンやヘモグロビンなどの光吸収成分の分布を画像表示することができる.たとえば,紫外線ストロボを用いると,シミの状態を解析することができ,皮膚に青緑色光を入射させることで毛細血管網の状態を解析することが可能である.微小血管観察装置を用いて頭皮を観察したところ,毛髪の多い部位には微小循環(毛細血管)が観察されたが,毛髪が少ない部位には微小循環はほとんど観察されなかった.
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  • 河本 敬子, 桑島 史欣
    30 巻 (2012) 1 号 p. 11-16
    公開日: 2012/02/22
    ジャーナル フリー
    赤外のレーザー光は,皮下に存在するメラニンに対して選択的に吸収されやすいため,良性の色素性疾患治療に有効であり,レーザー脱毛にも応用できる.しかし,同じ用途に対してさまざまな波長のレーザーが用いられており,最適な波長が明らかとなっていない.また,これまでのレーザー装置は巨大,高価かつ使用に専門的知識を必要とする.一方,個人向けに売られている商品は,波長,出力,照射範囲などが曖昧となっている.本研究では,脱毛や色素性疾患治療に利用可能な近赤外半導体レーザーを模索すべく,細かく刻んだ人毛をサンプルとして,サンプル温度の上昇におけるレーザー波長依存性を調査した.その結果,波長が784.74nmのときに温度変化が大きいことがわかった.
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  • 江川 麻里子
    30 巻 (2012) 1 号 p. 17-21
    公開日: 2012/02/22
    ジャーナル フリー
    皮膚の水分や油分の測定には,電気的手法など間接的な測定法が広く用いられている.近年,1460nm付近のOH基の近赤外分光画像を用いて皮膚の水分を可視化する試みがなされてきたが,OH基の吸収が保湿剤やタンパクの官能基と重なるため,顔面の水分量の微小な変化の検出は難しかった.また,水分や油分の高感度検出には,カメラの波長特性や感度に加えて,対象物にいかに均一に再現性よく近赤外光を照射できるかが重要になる.筆者らは,1920nm付近の近赤外領域でもっとも強いOH基の吸収領域で近赤外分光画像を得るため,近年開発されたExtended-InGaAs近赤外カメラに,新規に開発した顔面全体に均一に光を照射することができる専用拡散照明を組み合わせ,簡便で操作性のよい水分・油分高感度可視化システムを開発した.このシステムを用いることにより,化粧品塗布後の皮膚状態をリアルタイムで可視化し,水分量や油分量を数値化し,簡便に評価することが可能となった.
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  • You Mei ZHU
    30 巻 (2012) 1 号 p. 22-26
    公開日: 2012/02/22
    ジャーナル フリー
    皮膚温の変化は交換神経系の皮膚血管収縮機能を評価するのに有用である.そこで,皮膚温と交換神経活動の関係を検討するために画像による皮膚色測定装置を活用し,皮膚温と皮膚色変化の測定から明らかにした.撮影画像から均等色空間に基づいて特徴量を数値化して評価した.これらの指標により皮膚温と皮膚色の関係が客観的に表現できることが確認できた.
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  • 秋本 眞喜雄
    30 巻 (2012) 1 号 p. 27-32
    公開日: 2012/02/22
    ジャーナル フリー
    腫瘍親和性光感受性物質と光照射との組み合わせによる光線力学的療法(Photodynamic therapy: PDT)は,腫瘍親和性のある光感受性物質を生体に投与したのち,病巣に光を照射して腫瘍細胞のみを選択的に破壊する治療方法である.皮膚科治療ではポリフィリン前駆体の5-aminolevulinic acid(5-ALA)を外用して励起光を照射する外用PDTが表在性皮膚悪性腫瘍の治療に有効であることが知られている.しかし,光感受性物質の経皮吸収性はきわめて悪いため,長時間の治療時間を必要とし,一般外来診療での適応が困難である.本研究は皮膚に微小な電流を流してイオン性薬物の経皮吸収を促進させるイオントフォレーシスに着目し,短時間で光感受性物質を導入して光線力学的療法を施行する方法を試みた.
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研究論文
  • 平野 靖, 徐 睿, 橘 理恵, 木戸 尚治
    30 巻 (2012) 1 号 p. 33-42
    公開日: 2012/02/22
    ジャーナル フリー
    筆者らは任意の大きさをもつ球殻や円筒内部の空洞領域を選択的に強調するフィルタを提案する.このフィルタにより,円筒状の構造をもつ気管支内部の空気領域を強調することが可能になる.さらに,本フィルタを利用して胸部X線CT像から気管支領域を抽出する手法を開発した.本稿で提案する気管支領域抽出手法では,2段階の領域拡張法を用いて高精度に気管支領域を抽出する.まず,第1段階目の領域拡張法ではCT値を拡張条件として用い,初期気管支領域を抽出する.次に,血管領域の近傍に対して空洞強調フィルタを適用し,フィルタの出力値とCT値を拡張条件として第2段階目に反復的な領域拡張によって最終的な気管支領域を抽出する.提案手法を9症例の胸部CT像に対して適用したところ,CT値を用いた領域拡張法に比べて抽出される気管支領域の枝数と枝の総延長距離が1.3~5.3倍程度増加し,抽出された領域の体積に対する拾い過ぎの割合が0.7%程度であることが示された.これにより提案手法の有効性が示された.
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  • 横田 太, 岡田 俊之, 高尾 正樹, 菅野 伸彦, 多田 幸生, 富山 憲幸, 佐藤 嘉伸
    30 巻 (2012) 1 号 p. 43-52
    公開日: 2012/02/22
    ジャーナル フリー
    股関節手術において,患者固有の手術計画や動態シミュレーションを行うためには骨盤座標系の設定が必要である.本研究では,股関節三次元CT画像からの骨盤解剖学的座標系の自動設定を目的とする.確率アトラスを用いた空間正規化,統計特徴点モデルを用いた解剖学的特徴点の認識と恥骨結合平均画像を用いた骨盤解剖学的座標系の精密化を組み合わせた手法を提案する.39症例に対して提案手法を適用し,熟練専門医の入力により設定された骨盤座標系との比較評価を行った.比較実験の結果,位置誤差2.37±1.30mm,角度誤差1.07±0.50度の精度での自動設定が行えた.このことから,本手法の有効性が示された.
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講 座
研究室訪問
日本医用画像工学会
編集後記
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