Medical Imaging Technology
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30 巻 , 2 号
選択された号の論文の13件中1~13を表示しています
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特集/システム開発論文
  • 湯浅 哲也, 木村 裕一
    30 巻 (2012) 2 号 p. 63-64
    公開日: 2012/04/13
    ジャーナル フリー
  • 阿部 恒介, 董 建, 早川 吉彦
    30 巻 (2012) 2 号 p. 65-72
    公開日: 2012/04/13
    ジャーナル フリー
    テクノストレス眼症いわゆるVDT症候群を引き起こす要因として,作業中における瞬き回数の減少がある.そこで,VDT作業中において,30fpsのwebカメラで撮った画像から,顔検出・認識と追跡,眼の位置検出,瞬きの検出および瞬き波形の描画を行うシステムを開発した.顔検出・認識にはOpen CVライブラリを利用し,追跡には眉間パターンでテンプレートマッチングを行い,トラッキングした顔画像から眼の位置は2値化差分画像で得た.瞬きの検出には,フレーム間差分,眼の開閉度の検出,虹彩の検出の3通りで行った.これらの方法で,瞬きの瞬間,連続する瞬き,眼を瞑っている状態を画像の変化から測定した波形として得た.各方法でこれらの観測が一致するロバストな瞬き計測システムを作ることができた.
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  • 佐藤 勲, 青木 義満
    30 巻 (2012) 2 号 p. 73-82
    公開日: 2012/04/13
    ジャーナル フリー
    近年,慢性閉塞性肺疾患(COPD)をはじめとする呼吸障害の診断に関心が寄せられている.従来より病院内においては,ポリソムノグラフなどの接触型の測定装置を用いて,呼吸測定が行われてきた.しかしながら,これらの接触型の測定装置では,種々のセンサを直接患者に取り付ける必要があるため,その煩わしさから被験者が測定中に通常どおりの呼吸を行えない場合や,センサが外れて計測が中断する場合があった.そのため,被験者を拘束せずに自然な呼吸を計測することができる非接触型呼吸モニタリング装置の開発が望まれてきた.本論文では,基線長の異なる2台のCCDカメラを用いた2カメラFiber Grating視覚センサを用いることで,呼吸運動による体積変動量を定量的に求め,部位ごとに同定された体積変動量を解析して,相互相関関数を用いて胸部と腹部の呼吸運動の位相差を求める.実験により,COPD患者は健常者に比べ位相のずれが大きいこと,健常者とCOPD患者の呼吸運動の位相のずれには有意差があること,一秒率の小さくなる重症のCOPD患者ほど位相差が大きくなることをそれぞれ示す.これにより,COPDの症状により生ずる特徴的な呼吸パターンを検出し,COPD患者のスクリーニングを行う手法を提案する.
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  • 土井 章男, 高橋 弘毅, 馬渡 太郎, 女鹿 幸夫
    30 巻 (2012) 2 号 p. 83-91
    公開日: 2012/04/13
    ジャーナル フリー
    本論文では,医療分野や産業用CTで得られた高解像度な3次元画像に対して,3Dテクスチャ圧縮と並列化プログラミング技術を組み合わせたテクスチャベースの高速なボリュームレンダリングシステムを提案する.3Dテクスチャ圧縮により,表示速度を落とさずに,使用するビデオメモリ量を4分の1に減少させ,同時にCPU内部のコアによる並列処理で,3Dテクスチャ圧縮の計算時間を高速化させた.その結果,比較的GPU側のメモリが小さな汎用パーソナルコンピュータ上でも,複数の高解像度な3次元画像のリアルタイム同時表示が可能となった.また,3Dテクスチャ圧縮なしとありでのボリュームレンダリング画像の画質は,大きな相違のないことが観察された.
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  • 舞草 伯秀, 山下 典生, 田中 健一郎, 佐藤 典子, 岩坪 威
    30 巻 (2012) 2 号 p. 92-102
    公開日: 2012/04/13
    ジャーナル フリー
    アルツハイマー病の本質過程に直結した代理マーカー策定のための大規模な多施設臨床研究(J-ADNI)が,わが国においてオールジャパン体制で発足した.これはアルツハイマー病の進行動態を,臨床・心理・画像・生化学などの多様な検査から,正確にかつ客観的に評価する方法を策定する試みである.J-ADNIではこれら多様な検査が行われるが,通常このような大規模なデータの集積とデータの品質管理には多大な労力とコストを要する.この問題に対して臨床検査の結果を電子的に取得し,コンピュータ上で管理するシステムが有効であるが,現存のシステムは医師の所見や計測値のみを対象としているものが主流であり,画像データとそれに付随する撮像条件まで管理したシステムの例は見られない.そこで本稿では,大規模データの保存管理とデータ品質維持のためのチェック機構,ならびに被験者の検査状況を一元的に管理する研究管理システムの構築を提案する.これにより被験者に紐付けられた検査データが適切に集積され,客観指標策定のための解析に活かされる.本システムは症例報告書の管理を基本とした従来のシステムに加えて,撮像プロトコルを含めた臨床画像データの管理も行うものである.本システムの提案により,今後J-ADNIのような画像検査を含む多施設臨床研究におけるシステム運用の適用範囲の広がりが示された.
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  • 中平 健治, 宮本 敦
    30 巻 (2012) 2 号 p. 103-108
    公開日: 2012/04/13
    ジャーナル フリー
    医用超音波画像を対象としたノイズ除去・エッジ鮮鋭化アルゴリズムを提案する.超音波画像では,画像全体の自然さを維持した上でのスペックルノイズの抑制と組織境界(エッジ)の鮮鋭さが求められている.スペックルノイズは撮像条件や撮像部位によって異なった空間周波数特性を持つため,画像の違いに対して一様に良好なノイズ除去を行うことが困難であった.この問題を解消するため,提案法では,画像から推定した空間周波数ごとのノイズ量を用いて,多重解像度解析によりノイズを抑制する.また,モルフォロジカルフィルタにより,不自然な模様を発生させることなくエッジの鮮鋭さを向上する.提案法を並列演算可能な専用プロセッサに組み込み,心臓などの動きの早い部位の観察に対応したリアルタイム表示(60フレーム/秒)を可能とした.
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  • 梅谷 啓二, ジェームスティー ピアーソン, ダリルオー シュウェンケ, 白井 幹康
    30 巻 (2012) 2 号 p. 109-114
    公開日: 2012/04/13
    ジャーナル フリー
    実験動物を使った微小循環異常を初期症状に持つ高血圧や糖尿病などの研究は,病気のメカニズムの解明や治療法開発のために重要である.このために生体中の血管を直接に光学顕微鏡で観察する生体顕微法が利用されている.大型放射光施設SPring-8では,放射光を用いて空間解像度がマイクロメータオーダのX線動画像撮影が可能である.そして,血管内に造影剤を注入して血管を画像化する血管造影により,光学顕微鏡での観察のように臓器を露出することなく,さらに臓器の表面だけでなく内部の血管も観察できる.まず,冠状動脈の形態や機能異常の観察を目指し,糖尿病モデルラットを使い血流量や血圧の制御に関係する細動脈レベルの細い血管で,血管内皮細胞の機能障害を画像化した.この結果,光学顕微鏡を用いた生体顕微法と同等な解像度で,ヒトの診断画像に近い冠状動脈の解剖学的構造をラットで画像化した.さらに,光学顕微鏡では難しい心筋内の血管まで画像化でき,新たな前臨床画像システムとしてX線生体顕微法を確立した.
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  • 小久保 潤, 伊藤 聡志, 山田 芳文
    30 巻 (2012) 2 号 p. 115-122
    公開日: 2012/04/13
    ジャーナル フリー
    圧縮センシングは,信号のスパース性を利用して,少数の信号データから画像を再生する手法である.MR画像は一般にスパース性を持たないため,スパース性を与える関数を導入する.スパース性導入関数には,ウェーブレット変換や空間差分などが多く利用されているが,我々はFREBAS変換を利用した方法について検討を行っている.圧縮センシングによる画像再生では多数回の反復処理を必要とするため,一般に膨大な計算コストを要し,実用上の障害となっている.そこで本研究では,PCに搭載されているGPUを汎用的な処理に使用する方法により,圧縮センシングによる画像再生の高速化を試みた.実験の結果,単一画像の再構成を1.3秒で行うことができ,CPU計算に比べて約9倍の高速化を達成することができた.
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研究論文
  • 橘 理恵, 平野 靖, 徐 睿, 木戸 尚治, 菅 一能
    30 巻 (2012) 2 号 p. 123-129
    公開日: 2012/04/13
    ジャーナル フリー
    PET画像は空間分解能が低い画像のため,小さい腫瘍では部分容積効果の影響を大きく受けFDGの集積度が過小評価されてしまう.そこで,本稿ではTotal Variation正則化法を用いたRichardson-Lucyアルゴリズムによるデコンボリューション法による部分容積効果の補正法を提案する.提案手法ではまず,B-Spline補間法を用いて画像を拡大する.次に,Total Variation正則化法を用いたRichardson-Lucyアルゴリズムによるデコンボリューションを行い部分容積効果の補正を行う.なお,デコンボリューションの際に使用する点広がり関数にはガウス関数を用いた.本手法を直径6~40mmの12個の球状ファントムを撮影したPET画像に適応した結果,8mm以上のファントムにおいて部分容積効果を補正することができた.また,Total Variation正則化法を用いたRichardson-Lucyアルゴリズムを用いたことにより,理論値に近い補正結果を得ることが可能となった.さらに,臨床画像に適応した結果,FDG集積した小さい脳腫瘍の背景に対するコントラストが改善された.
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技術報告
  • 荻野 正, 佐々木 仁, 周藤 安造, 野地 保
    30 巻 (2012) 2 号 p. 130-136
    公開日: 2012/04/13
    ジャーナル フリー
    我々は広域連携医療ネットワークシステム研究会(略称:GCM研 http://www.gcm-sso.jp/)を2008年より立ち上げ,静岡県の某医師会と地域医療連携を推進している.これまで地域医療連携にかかわる分野では,さまざまな試みがなされているが,それらの多くは限定的な医療機関による連携であり,未だ複数の医療機関がシームレスに医療サービスを利用できる環境にはないのが現状である.システム的にはC/S(クライアント/サーバ)方式とWebの組み合わせによる構成で,概して高価な ICT設備の導入やシステムの維持コスト,管理運営の煩わしさなどの問題が多く,地域医療連携普及を妨げる主たる原因となっている.また,このたびの東日本大震災の発生により,住基ネットのデータやレセプトデータが失われ,震災時における医療データ保存の重要性が実感されている.GCM研では,いち早くクラウドコンピューティングの有用性,有効性に着目し,研究・開発に取り組んできたが,上記の問題解決に,その技術を活用し,広域的な地域医療連携システムの普及を目指すプロトタイプの構築を提案する.今回はその有効性を実証するために,「肺がん検診CR読影システム」の試行例を紹介する.
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研究室訪問
日本医用画像工学会
編集後記
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