Medical Imaging Technology
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30 巻, 4 号
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巻頭言
JAMIT 2012関連の査読付き論文＜研究論文＞
  • 蛍光色素観察のためのポータブル重畳投影システムの構築
    鈴木 拓, 中口 俊哉, 大坪 誠治, 林 秀樹, 草野 満夫
    2012 年 30 巻 4 号 p. 165-171
    発行日: 2012年
    公開日: 2012/10/31
    DOIhttps://doi.org/10.11409/mit.30.165
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    従来のICG観察システムでは，蛍光をモニタで観察するため，蛍光部位と観察部位の位置関係把握が困難であり，またシステムが高価であることから広く普及するに至らなかった．そこで本研究では，市販のUSBカメラとレーザープロジェクタを用いて蛍光を取得，投影し，より低価格で直感的な観察システムを構築する．本システムは乳がんのセンチネルリンパ節同定，皮膚がん，リンパ浮腫など，体表の比較的浅い部分の病変部を主な観察対象とする．本システムでは赤外LEDを用いてICGを励起させ，励起画像と非励起画像の差分をとることで蛍光部位を抽出する．取得画像は空間コード化法を用いて歪み補正を行い，レーザープロジェクタで対象部位に投影する．投影距離200mmにおける平均投影誤差は0.5mm以内であった．ファントム実験の結果，最大深さ12mmのICG蛍光を観察可能であった．また動物実験によって，本システムの臨床における実現可能性が示唆された．
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  • 歯科模型の可触化による切削訓練システムの構築
    吉元 俊輔, 黒田 嘉宏, 井村 誠孝, 大城 理, 東 寛子, 八木 雅和, 高田 健治
    2012 年 30 巻 4 号 p. 172-180
    発行日: 2012年
    公開日: 2012/10/31
    DOIhttps://doi.org/10.11409/mit.30.172
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    歯科における切削手術は経験と感覚による難しい手技である．現状では模型を用いた練習によりフェザータッチと呼ばれる繊細で正確な術具の操作技術を身につけており，定量的な教示が求められている．本研究では，小型かつ多自由度な情報提示が可能な電気刺激を利用した触覚重畳を利用し，歯の切削訓練を支援するシステムを構築することを目的とした．切削量の教示の方法として，模型の切削時に目標形状からの誤差に応じて人工的な触覚を重畳することで術具操作を誘導する．本研究では，あらかじめ歯列模型の三次元形状画像を利用し，ボクセルベースの可触化情報を生成する方法を提案した．基本的な切削操作に対して提案システムによる支援を行ったところ，目標形状に沿った切削が可能であることが確認された．
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  • ブースティングとグラフカットを用いた胸部CT像からのGGO結節の抽出手法
    関口 博之, 清水 昭伸, 藤本 晃司, 八上 全弘, 坂本 亮, 久保 武, 酒井 晃二, 江本 豊, 富樫 かおり
    2012 年 30 巻 4 号 p. 181-191
    発行日: 2012年
    公開日: 2012/10/31
    DOIhttps://doi.org/10.11409/mit.30.181
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    良悪性診断を目的とする CADにおいて，病変領域の正確な抽出は重要な処理である．しかし，悪性の可能性が高いすりガラス状の結節（GGO結節）は，境界が不明瞭なため，高精度な領域抽出は困難であった．著者らは，CT値特徴に基づいてブースティングによって病変を強調し，その強調画像からグラフカットを用いてGGO結節を抽出する手法を開発した．提案手法の有効性の評価には，京大病院において撮影されたGGO結節100個を使用し，10分割交差検定法により正解領域と抽出領域との一致度（Jaccard index）を評価した．その結果，CT像をそのままグラフカットに入力した場合が40.7%，ブースティング結果を閾値処理した場合が67.3%であった．これに対して，グラフカットと組み合わせた提案手法は72.2 %となり，上記の他の数値よりも統計的に有意に高いことが確認された．
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研究論文
  • コーンビーム画像再構成・可視化・計測を一体化したCTソフトウェアの開発— 基本機能と歯科用CT装置への応用—
    楊 海圏, 富井 和仁, 工藤 博幸
    2012 年 30 巻 4 号 p. 192-200
    発行日: 2012年
    公開日: 2012/10/31
    DOIhttps://doi.org/10.11409/mit.30.192
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    歯科用CTやマイクロCTなどの3次元X線CT装置に搭載するソフトウェアとしては，コーンビーム画像再構成・可視化・計測のすべてが一体化されたものが望ましいが，すべてが一体化されたソフトウェアはごく少数しか存在せず高価格なのが現状である．本論文では，汎用計算が可能なグラフィックスカード（GPU）を用いていくつかの新旧アルゴリズムを実装して，TomoShopと呼ばれるコーンビーム画像再構成・ボリューム可視化・画像計測を一体化した汎用CT統合ソフトウェアの開発を行った．また，応用例として，歯科用CT装置において必要なパノラマ表示・神経抽出・距離計測の機能の実装を行った．その結果，コーンビーム画像再構成・可視化・計測のすべてを単一のソフトウェアに統合する目的を達成して，GPUによる実装や学術的新規性がある再構成法・補正手法・画像処理手法を採用して高速性・高画質・高汎用性を実現できた．そして，その性能を多様な実験により評価した結果，3次元X線CT装置に搭載する汎用ソフトウェアとして市場に低価格で提供できる見通しを得た．
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  • 補間誤差低減によるX線CTのための改良型メタルアーティファクト削減手法
    王 朕, 工藤 博幸
    2012 年 30 巻 4 号 p. 201-208
    発行日: 2012年
    公開日: 2012/10/31
    DOIhttps://doi.org/10.11409/mit.30.201
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    本論文では，X線CTにおけるメタルアーティファクト問題を取り扱う．CTにおいてX線を通さない金属物体が被写体内部に存在する場合，再構成画像に筋状アーティファクトが発生して画質を低下させる．この問題を回避する簡便な解析的画像再構成法として，金属を通過する値が大きい投影データを周囲の投影データから補間により埋め，その後にフィルタ補正逆投影（FBP）法により画像再構成を行う手法が用いられる．しかし，この手法では，補間誤差が画像再構成の過程でランプフィルタ処理と逆投影により画像全体に大きく伝搬して，直流シフトやシェーディングアーティファクトが発生する．本論文では，補間誤差の影響を削減する手法として，FBP法の代わりに微分逆投影（DBP）法を適用することに基づく新手法を提案する．DBP法では，フィルタ処理と逆投影の順序を逆転させフィルタ処理を逆投影後にユーザが選択した方向に行えるため，金属部分の投影データの補間誤差が広がる効果を抑制することが可能で，これによりアーティファクトを削減する効果が期待される．提案手法の有効性をシミュレーション実験により示す．
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講　座
  • 可視化と画像解析 第2回：CVにおける3次元復元技術とその応用
    斎藤 英雄
    2012 年 30 巻 4 号 p. 209-214
    発行日: 2012年
    公開日: 2012/10/31
    DOIhttps://doi.org/10.11409/mit.30.209
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    画像からの対象シーンの3次元構造を復元する技術は，CV（コンピュータビジョン）の基礎技術として古くから盛んに研究開発がなされており，最近は映像メディア，バーチャルリアリティなど，CVの応用分野は急速に広がっている．本稿では，この3次元復元技術に焦点を当て，まず，そのための基本的方法論について概説する．そして，3次元復元技術の応用として，観察視点を自由に設定しながら再生可能な映像である自由視点映像生成に関連する研究，さらに，もうひとつの応用として，カメラで撮影したシーンにリアルタイムで視覚的情報を重畳する情報提示技術であるAugmented Reality(AR)への応用を取り上げ，それらの最近の動向を筆者が近年行ってきた研究ともに紹介する．
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研究室訪問
追　悼
日本医用画像工学会
編集後記
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