分野別医療機器新技術説明会医用画像診断支援のための血管仮想操作および可視化技術の開発近畿大学生物理工学部システム生命科学科講師篠原寿広教授中迫昇立命館大学情報理工学部メディア情報学科特任助教中山雅人研究背景 • 脳血管疾患 – 代表的な死因の一つ – 日本では第4位(人口10万に対し、1.2万人*) – 日本では死亡率、罹患率は低下 – 発症すれば、QOL (Quality of life)が著しく低下 – 早期発見、予防が特に重要 *平成24年度人口動態統計血管診断の従来技術とその問題点 • 脳血管疾患診断のための可視化技術 – Maximum intensity projection (MIP) – Volume Rendering (VR) • 病変部の自動抽出 – Computer aided diagnosis (CAD) 血管診断の従来技術とその問題点 • 脳血管疾患診断のための可視化技術 – Maximum intensity projection (MIP) • 処理が軽いが、奥行き情報が欠如している脳血管MIP画像 (Magnetic resonance angiography) 血管診断の従来技術とその問題点 • 脳血管疾患診断のための可視化技術 – Volume Rendering (VR) • 立体的だが、見づらく、死角も生じやすい脳血管VR画像 (Computed tomography angiography) 血管診断の従来技術とその問題点 • 脳血管疾患診断のための可視化技術 – Maximum intensity projection (MIP) – Volume Rendering (VR) • 病変部の自動抽出 – Computer aided diagnosis (CAD) • 最終的には医師の診断が必要見落とし防止には役立つが、医師の負担軽減にはならない新技術の特徴・従来技術との比較 • 死角の問題 – 仮想血管操作技術を開発 • 見づらい問題 – Head-mounted display (HMD)を用いて、頭部位置を考慮した新しい可視化技術を開発あたかも目の前に脳血管があるかのように診断可能あたかも目の前に脳血管があるかのように診断可能医師の負担を軽減仮想血管操作技術 • 要素技術 – 血管の位置、径情報の取得 – 3次元ポインティングシステム仮想血管操作技術 • 血管の位置、径情報の取得 – 血管追跡により取得計算領域血管追跡開始点血管追跡仮想血管操作技術 • 血管の位置、径情報の取得 – 血管追跡により取得血管追跡仮想血管操作技術 • 血管の位置、径情報の取得 – 血管追跡により取得脳血管血管追跡元の血管元の血管追跡血管追跡血管仮想血管操作技術 • 3次元ポインティングシステムＷｅｂカメラ血管操作用デバイス(割り箸) ３Ｄモニタ A デバイス位置姿勢認識用マーカ(紙) 基準座標定義用マーカ(紙) B O S T 3次元ポインティングシステム概要仮想血管操作技術 • 仮想血管操作システム試作例仮想血管操作技術 • 仮想血管操作システム血管仮想操作後血管仮想操作前実験の様子新技術の特徴・従来技術との比較 • 死角の問題 – 仮想血管操作技術を開発 • 見づらい問題 – Head-mounted display (HMD)を用いて、頭部位置を考慮した可視化技術を開発あたかも目の前に脳血管があるかのように診断可能あたかも目の前に脳血管があるかのように診断可能診断の負担を軽減仮想血管操作技術 • 3次元ポインティングシステムＷｅｂカメラ血管操作用デバイス(割り箸) ３Ｄモニタ A デバイス位置姿勢認識用マーカ(紙) 基準座標定義用マーカ(紙) B O S T 3次元ポインティングシステム概要可視化技術 • HMDによる頭部位置を考慮した可視化システム頭部位置姿勢認識用マーカ HMD 座標定義兼血管操作用デバイス Webカメラデバイス位置姿勢認識用マーカ血管可視化システム概要可視化技術 • HMDによる頭部位置を考慮した可視化システム頭部位置姿勢認識用マーカ Webカメラ基準座標定義用マーカ試作例 HMD内の映像可視化技術 • HMDによる頭部位置を考慮した可視化システム実験の様子 HMD内の映像想定される用途 • • • • 脳血管疾患診断支援医師－医師間のコミュニケーションツール医師－患者間のコミュニケーションツールインターベンション治療支援その他 • 線状構造物(織編物)の解析実用化へ向けた課題 • それぞれの要素技術は確立したものの、それらを十分に組み合わせられていない • 十分な症例数を用いて有効性の検証が必要企業への期待 • 実用化へ向けた取り組み – 実用化のノウハウ – 大学では取り組みにくい課題 • レンダリング処理の高速化 • インターフェイスの充実企業と共同で取り組みたい本技術に関する知的財産権発明の名称：画像処理システム生物理工学部出願番号：特願2013-168872 ：近畿大学出願人：篠原寿広、中迫昇、中山雅人発明者白石卓人、池崎健太お問い合わせ先近畿大学生物理工学部研究支援・推進センター科学技術コーディネーター鈴木義彦 TEL 0736-77-3888 E-mail [email protected]