MRI画像ナビゲーション下肝臓がん冷凍手術のための肝臓のモデリングに関する研究

MRI图像导航下肝癌冷冻手术肝脏建模研究

基本信息

批准号：
08F08051
负责人：
佐久間一郎
金额：
$ 0.51万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2008
资助国家：
日本
起止时间：
2008 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

肝臓がんの局所治療として,ラジオ波焼灼治療や,冷凍治療によりがん病巣部分を選択的に治療する低侵襲治療法が注目されている.本研究では,そのひとつである肝臓の冷凍治療支援のための基礎検討を行い,治療プローブの挿入による肝臓の変形や,血管存在による冷却効果の局所的な変化をシミュレートできる肝臓の計算機モデルを開発する.また,医用画像からの血管抽出手法に関する研究成果を活用し,治療への展開も可能であり,範な疾患を対象とした手術に応用しうると期待される.今年度は,まず幾何学と統計学の新しいレベルセット法による血管セグメンテーションの研究に取り組んだ.血管セグメンテーションはMagnetic Resonance Angiography(MRA)によって得た画像情報のみを用いて行われるため,小さく孤立した領域(島)になった血管を初期段階において抽出した場合にノイズとして消去してしまうという問題点があり,ノイズの多い領域でのセグメンテーション手法としては応用が困難であった.そこで,我々はMRA画像から得られる情報に加え血管に関する幾何学的な情報を利用し,局所的形状エネルギの総和を最小化する最適化計算により,各セグメント(抽出された血管片)が成長して相互に接続され連続した血管形状となり,従来極めて難関であった細い血管のセグメンテーションに成功した.

作为肝癌的局部治疗方法，使用射频消融和冷冻疗法选择性治疗癌部位的微创疗法正在引起人们的关注。在这项研究中，我们将支持肝脏冷冻疗法，这是这些方法之一，我们进行了开发肝脏的基础研究。该系统可以模拟由于插入治疗探针而引起的肝脏变形以及由于血管的存在而引起的冷却效果的局部变化。我们将开发一种计算机模型。此外，通过利用医学图像中血管提取方法的研究成果，可以将其开发为治疗方法，并有望应用于针对多种疾病的手术今年，我们首先利用几何和统计学中的新水平集方法进行血管分割的研究。谐振由于仅使用通过血管造影（MRA）获得的图像信息来执行该操作，因此存在如果在初始阶段提取血管的小孤立区域（岛），则它们将被作为噪声擦除的问题，因此难以应用这一点。方法作为许多领域的分割方法。除了从 MRA 图像获得的信息之外，我们还利用有关血管的几何信息，并执行优化计算，以最小化局部形状能量的总和，从而允许每个片段（提取的血管片）生长并相互影响。连接到连续的血管形状，我们成功地分割了小血管，这在以前是一项极其困难的任务。