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マルチモーダル画像解析

(Multimodal image analysis)

超音波計測値と病理学的特徴との関係解析

松本大輝，樫尾周
脳腫瘍摘出手術において，術中に摘出する腫瘍の悪性度は色や硬さから定性的に判断されています．また，術後に腫瘍の種類や悪性度を最終診断する病理解析には時間を要します．そこで，定量的かつ即時的な腫瘍判断システムとして，硬さと相関する情報を持つモダリティである超音波診断装置に着目しました．術中における超音波診断と病理学的特徴を結びつけることは解像度の違いなどから困難であるため，超音波顕微鏡での計測値と病理学的特徴との関係解析を目指しています．
研究費：

文部科学省科学研究費補助金基盤研究(A)(課題番号：19H01172)

受賞：
平成28年度情報フォトニクス研究会第11回関東学生研究論文講演会「優秀講演賞」：樫尾周, マルチモーダル画像解析に向けた3次元病理画像構築, 第11回関東学生研究論文講演会, P1-08 (2017.3)

外部発表リスト：
学会発表

  1. 松本大輝, 大西峻, 中野和也, 小川拓朗, 廣野誠一郎, 山口匡, 岩立康男, 羽石秀昭: 脳腫瘍の顕微超音波計測値と病理学的特徴との関係解析の基礎検討, 電子情報通信学会技術報告, Vol. 119, No. 399, pp. 149–150, MI2019-98, メディカルイメージング連合フォーラム2020, 沖縄県青年会館 (2020.1.29–30)
  2. 樫尾周, 大西峻, 小川拓朗, 伊藤一陽, 廣野誠一郎, 山口匡, 岩立康男, 羽石秀昭: 脳腫瘍を対象とした病理画像の組織特徴と超音波像の音速の関係解析, 第4回日本超音波医学会基礎技術研究会, BT2018-30, 千葉大学 西千葉キャンパス, pp. 1–5 (2018.12.13）
  3. 樫尾周, 大西峻, 小川拓朗, 伊藤一陽, 廣野誠一郎, 山口 匡, 岩立康男, 羽石秀昭: 神経膠腫を対象とした組織密度と音速の関係解析の基礎検討, 電子情報通信学会技術報告, Vol. 118, No. 286, pp. 67–70, 医用画像研究会, 兵庫県立大学 神戸情報科学キャンパス (2018.11.6)
  4. S. Kashio, T. Ohnishi, T. Ogawa, K. Ito, K. Nakano, T. Yamaguchi, Y. Iwadate, H. Haneishi: Multimodal image analysis: relationship between pathological image and microscopic ultrasound image, 4th Digital Pathology and AI Congress: USA, PP14, New York City, USA (2018.6.26–27)
  5. 樫尾周, 大西峻, 羽石秀昭: マルチモーダル画像解析に向けた3次元病理画像構築, 情報フォトニクス研究会, P1-08, 宇都宮大学 (2017.3.7)

マルチモーダル画像のレジストレーション

樫尾周，舩渡真帆，橋本典明(特任研究員)，中村友香，田中亨，田中拓也
頭部疾患の診断や治療にはMR画像による画像診断が有効です．しかしながら，治療方法の決定には注目組織の病理情報が必要であるため，MR画像から病理情報を取得するためには，同一領域におけるMR信号と病理組織の関係性を解析する必要があります．しかし，組織を観察することができる病理画像は病理標本作成時に細かく分割される上に変形するため，直接MR 画像と比較することはできません．そこで本研究では，病理標本を作製する前の脳の光学像であるマクロ画像を仲介として病理画像，MR画像それぞれで位置合わせを行います．マクロ画像を参照して病理画像の変形補正を行い，MR画像中から3次元的にマクロ画像に類似する面を探索します．そして，得られた変形補正済み病理画像とマクロ画像に類似するMR画像の位置合わせを行います．これにより，病理画像とMR画像の同一領域を比較することができるようになります．
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　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　研究の流れ
研究費：

文部科学省科学研究費補助金新学術領域研究(課題番号: 17H05278)
文部科学省科学研究費補助金新学術領域研究(課題番号: 15H01105)
文部科学省科学研究費補助金挑戦的萌芽研究(課題番号：25560189)
文部科学省科学研究費補助金新学術領域研究(課題番号: 30706833)

外部発表リスト：
学会発表
  1. 中村友香，田中亨，大西峻，八木由香子，橋本典明，Jennie Taylor，Matija Snuderl，羽石秀昭：脳腫瘍解析のための光学像とMR画像の位置合わせ法，P2-4，情報フォトニクス研究会，電気通信大学（2014.3.4）
  2. 中村友香，田中亨，大西峻，八木由香子，橋本典明，Jennie Taylor，Matija Snuderl，羽石秀昭：脳腫瘍のマルチモーダル画像解析のための光学像とMR像の非剛体レジストレーション，O-12，日本医工学治療学会第30回学 術大会，ウインクあいち（2014.3.22）
  3. 中村友香, 大西峻, 田中拓也, 新田展大, 青木伊知男, 八木由香子, 羽石秀昭: 大型標本のマルチモーダル疾患解析のための光学画像群と3次元MR画像の位置合わせ法, 第34回 日本医用画像工学会大会, OP3-4, 金沢歌劇座(2015.7.30-8.1)
  4. Takuya Tanaka, Yuka Nakamura, Takashi Ohnishi, Hideaki Haneishi: Image registration between pathological images and an optical image for comparing different modality images, International Symposium on InfoComm and Media Technology in Bio-Medical and Healthcare Application (2015 IS-3T-in-3A), P33, Chiba, Japan (2015.11.15-18)
  5. 大西峻，中村友香，田中拓也，羽石秀昭: 光学撮影機構の高機能化による病理画像と組織光学像の位置合わせ法の高精度化に向けた検討，電子情報通信学会技術報 告，Vol.115，No.401，pp.337-340，メディカルイメージング連合フォーラム2016，那覇市ぶんかテンブス館 (2016.1.19-20)
  6. 大西峻，田中拓也，中村友香，新田展大，青木伊知男，羽石秀昭: テクスチャ解析を用いた病理画像とMR画像の位置合わせ，電子情報通信学会技術報告，Vol.115，No.401，pp.341-344，メディカルイ メージング連合フォーラム2016，那覇市ぶんかテンブス館 (2016.1.19-20)