| 講演名 | 2022-01-28 内視鏡画像からのポリープ形状復元を目的としたシミュレーションモデルによる血管構造解析 加藤 俊輔(中部大), 宇佐美 裕康(中部大), 岡崎 明彦(中部大), 岩堀 祐之(中部大), 小笠原 尚高(愛知医科大), 春日井 邦夫(愛知医科大), |
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| 抄録(和) | 近年,日本における大腸がんの罹患率は増加傾向にあり,AIや画像処理技術を活用した医療診断支援システムの開発が望まれている.特に内視鏡診断では,ポリープの大きさや形状が診断の重要な指針となっている.ポリープの形状を復元する際に,その絶対的な大きさを推定するために,対象物体が非剛体であることからShape from Shading (以下,SFS)による光学的制約式を用いた形状復元手法等が開発されている.光学的制約式を用いる際に必要となるカメラから対象物体までの奥行情報Z,対象物体のもつ反射係数Cなどパラメータ情報取得が必要である.本研究では，参照物体を血管とし,カメラと血管の構成する幾何学的モデルを用いることでそれらパラメータ算出を実現する幾何学的モデルを提案する.そこでは,幾何学的モデルの評価は3次元の血管シミュレーションモデルを作成し,形状復元に必要なカメラ座標系におけるカメラから血管までの奥行情報Zを算出することで幾何学的モデルの評価を行いモデルの妥当性を確認している. また,提案した幾何学的モデルを基礎とし,U-netを用いて血管領域を抽出し,抽出した血管と腸内壁の境界面を利用することで SFS 利用時のパラメータを推定し,単一の内視鏡画像からポリープの大きさ,形状復元を実現する. |
| 抄録(英) | In recent years, the incidence of colorectal cancer in Japan has been on the rise. It is essential to realize a medical diagnosis support system that utilizes AI and image processing technology. In particular, in endoscopic diagnosis, the size and shape of polyps are essential guidelines for diagnosis. In order to estimate the absolute size of polyps, the Shape from Shading (SFS) method is used to restore the shape of polyps since the target object is a non-rigid body. In order to estimate the absolute size of a polyp, a shape restoration method using optical constraint equations based on Shape from Shading (SFS) has been developed since the target object is a non-rigid body. In this study, we used a reference object as a reference object to obtain the depth information from the camera to the object and the reflection coefficient C of the object. In this study, we propose a geometrical model that realizes the calculation of these parameters by using a geometrical model composed of a camera and a blood vessel with the blood vessel as the reference object. The geometric model is evaluated by creating a three-dimensional blood vessel simulation model and calculating the depth information Z from the camera to the blood vessel in the camera coordinate system, which is necessary for shape recovery to confirm the validity of the model. Based on the proposed geometric model, we extract the blood vessel region using U-net, estimate the parameters for SFS use by using the boundary surface between the extracted blood vessel and the intestinal inner wall and realize the size and shape recovery of polyps from a single endoscopic image. |
| キーワード(和) | 医療画像処理 / 3次元形状復元 / シミュレーションモデル / SFS(Shape From Shading) / U-Net |
| キーワード(英) | Medical Image Processing / 3D Shape Recovery / Simulation Model / SFS(Shape From Shading) / U-Net |
| 資料番号 | EST2021-83 |
| 発行日 | 2022-01-20 (EST) |
| 研究会情報 | |
| 研究会 | EST |
|---|---|
| 開催期間 | 2022/1/27(から2日開催) |
| 開催地（和） | オンライン開催 |
| 開催地（英） | Online |
| テーマ（和） | シミュレーション技術、一般 |
| テーマ（英） | Simulation techniques, etc. |
| 委員長氏名（和） | 柴山 純(法政大) |
| 委員長氏名（英） | Jun Shibayama(Hosei Univ.) |
| 副委員長氏名（和） | 君島 正幸(アドバンテスト研) / 辻 寧英(室蘭工大) / 大寺 康夫(富山県立大学) |
| 副委員長氏名（英） | Masayuki Kimishima(Advantest) / Yasuhide Tsuji(Muroran Inst. of Tech.) / Yasuo Ohtera(Toyama Prefectural Univ.) |
| 幹事氏名（和） | 毛塚 敦(電子航法研) / 阪本 卓也(京大) |
| 幹事氏名（英） | Atsushi Kezuka(ENRI) / Takuya Sakamoto(yoto Univ.) |
| 幹事補佐氏名（和） | 岸本 誠也(日大) / 井口 亜希人(室蘭工大) |
| 幹事補佐氏名（英） | Seiya Kishimoto(Nihon Univ.) / Akito Iguchi(Muroran Inst. of Tech) |
| 講演論文情報詳細 | |
| 申込み研究会 | Technical Committee on Electronics Simulation Technology |
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| 本文の言語 | JPN |
| タイトル（和） | 内視鏡画像からのポリープ形状復元を目的としたシミュレーションモデルによる血管構造解析 |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | Blood Vessel Structure Analysis using a Simulation Model for the Purpose of Polyp Shape Recovery from Endoscopic Images |
| サブタイトル（和） | |
| キーワード(1)（和/英） | 医療画像処理 / Medical Image Processing |
| キーワード(2)（和/英） | 3次元形状復元 / 3D Shape Recovery |
| キーワード(3)（和/英） | シミュレーションモデル / Simulation Model |
| キーワード(4)（和/英） | SFS(Shape From Shading) / SFS(Shape From Shading) |
| キーワード(5)（和/英） | U-Net / U-Net |
| 第 1 著者 氏名（和/英） | 加藤 俊輔 / Shusuke Kato |
| 第 1 著者 所属（和/英） | 中部大学(略称：中部大) Chubu University(略称：Chubu Univ.) |
| 第 2 著者 氏名（和/英） | 宇佐美 裕康 / Hiroyasu Usami |
| 第 2 著者 所属（和/英） | 中部大学(略称：中部大) Chubu University(略称：Chubu Univ.) |
| 第 3 著者 氏名（和/英） | 岡崎 明彦 / Akihiko Okazaki |
| 第 3 著者 所属（和/英） | 中部大学(略称：中部大) Chubu University(略称：Chubu Univ.) |
| 第 4 著者 氏名（和/英） | 岩堀 祐之 / Yuji Iwahori |
| 第 4 著者 所属（和/英） | 中部大学(略称：中部大) Chubu University(略称：Chubu Univ.) |
| 第 5 著者 氏名（和/英） | 小笠原 尚高 / Ogasawara Naotaka |
| 第 5 著者 所属（和/英） | 愛知医科大学(略称：愛知医科大) Aichi Medical University(略称：Aichi Medical Univ.) |
| 第 6 著者 氏名（和/英） | 春日井 邦夫 / Kunio Kasugai |
| 第 6 著者 所属（和/英） | 愛知医科大学(略称：愛知医科大) Aichi Medical University(略称：Aichi Medical Univ.) |
| 発表年月日 | 2022-01-28 |
| 資料番号 | EST2021-83 |
| 巻番号（vol） | vol.121 |
| 号番号（no） | EST-358 |
| ページ範囲 | pp.130-135(EST), |
| ページ数 | 6 |
| 発行日 | 2022-01-20 (EST) |