２０１１．１２ ｅ-ニュースレター ＮＯ．１０ （通算６４）目

次

特集「JAMIT2011 大会後記」
第 30 回日本医用画像工学会大会後記
勝俣 健一郎 （国際医療福祉大学）

・・・３

特集「JAMIT コンテスト報告」
第 3 回 JAMIT CAD コンテスト結果報告
北坂 孝幸 （愛知工業大学情報科学部）

・・・５

特集「新常任幹事就任ご挨拶」
新常任幹事就任のご挨拶
周藤 安造 （麻布大学生命・環境科学部）

・・・１１

特集「新編集委員長就任ご挨拶」
MIT 誌編集委員長への就任にあたって
工藤 博幸 （筑波大学システム情報系情報工学域）

・・・１３

特集「新名誉会員就任ご挨拶」
新名誉会員就任のご挨拶
鳥脇 純一郎 （名古屋大学名誉教授）

・・・１４

技術交流の輪① 非剛体レジストレーション
マルチアトラス法：“レジストレーションによるセグメンテーション”の最近の進展
佐藤 嘉伸 （大阪大学大学院医学系研究科）

・・・２０

技術交流の輪② 標準脳
脳イメージングにおける機能画像と形態画像の融合の在り方－MRI 情報を利用した SPECT/PET 画像再構成法－
工藤 博幸 （筑波大学システム情報系情報工学域）

・・・２２

JAMIIT のひろば
納得の検出力で読影医をサポートするマンモグラフィ診断支援システム
NEOVISTA I-PACS CAD typeM
加野 亜紀子 （コニカミノルタエムジー株式会社）

・・・２５

お知らせ
医用画像データベース
清水 昭伸 （東京農工大学大学院共生科学技術研究院）

・・・２７

JAMIT News Letter(No.10) 2011. 12

特 集「JAMIT2011 大会後記」

第 30 回日本医用画像工学会大会後記
第 30 回大会長 勝俣 健一郎＊
第 30 回日本医用画像工学会大会（JAMIT2011）

初日（5 日）は雨模様で来場者の数に影響しなは 2011 年 8 月 5 日（金）と 6 日（土）の 2 日間、

いかと心配しましたが、幸い大した雨にならず、

国際医療福祉大学（International University of

2 日間で総参加者 223 名と例年に比べ少ないながHealth and Welfare : IUHW）の大田原キャンパ

らも、予定していた以上の数の人達に参加していスにて開催されました。

ただき、総演題数 96 題を実施し、無事に終了することができました。参加していただいた方々を始め、関係されました皆様方のご協力、ご支援に心より御礼申し上げます。
本大会では医用画像に関わる人達が、単に研究だけではなく、実際に医療や福祉の現場で使われ、医療や福祉の発展に貢献する製品の開発･研究を行うことを目指し、工学者、医師、技師、企業開発者などが、それぞれの立場から意見を述べ、それを互いに理解しあい、ニーズとシーズとがうまく融合し、製品化へと向かえることを目指しプログラムを企画いたしました。これらの議論の中でも特に臨床の立場からのニーズを的確にとらえ東日本大震災が 3 月 11 日に発生し、本学も震ることが大切です。そのために特別講演やシンポ

度 6 強の地震で建物や水道などのインフラに大きジウム、CAD コンテスト、企画テーマなどではな被害を受けました。その後計画停電も実施され、臨床家の立場からのお話を盛り込んでいただき

世の中は自粛ムードでおおわれ、5 月頃まではこました。いろいろな医用画像の開発･研究に携わの大会の開催が本当にできるか不安でした。幸い

る皆さま方による職種をまたいだ積極的な交流締め切りを若干延ばしたおかげで、発表演題申しがおこなわれたものと思います。

込み数も例年並みに集まり、計画停電も中止とな

今回の研究発表はすべて口述として 84 演題をり、学校の復旧も進み、大きな障害は取り除かれ、２部屋の並行使用で行いましたが、それぞれの会

あとは知名度の低い栃木県北部の大田原市まで

場では活発な意見交換がなされておりました。特どのくらいの人が来ていただけるのかを心配し、別講演では北島政樹先生に「低浸襲・個別化医療

当日を待つことになりました。

を支えた医用画像工学」と題して、臨床の現場で＊国際医療福祉大学

〒324-8501

栃木県大田原市北金丸 2600-1

3

JAMIT News Letter(No.10) 2011. 12のニーズを実現するために、関連企業の研究･開式もこの場で行い、地元のお酒やワイン、地ビー

発動向を素早くキャッチし、次々と新しい技術をル、特産の料理、デザートなどをいただきながら、臨床の場に導入されている体験をお話していた

和気あいあいと会員同士の楽しい交流の時間をだきました。今後の医工連携のありかた、進め方

過ごすことができました。ランチョンセミナーでなどに大いに参考になったかと思います。シンポ

は、株式会社 AZE 様、東芝メディカルシステム

ジウムでは超音波エラストグラフィーを取り上ズ様のご協力をいただき、企業と大学や病院の皆げ、椎名毅先生からは臨床ニーズとご自身の研究さまがたとの相互理解を深めていただきました。

と企業とを上手に結びつけ製品化されたお話を、また本学と同じ大田原市に医用画像診断機器

伊藤吾子先生（日立総合病院）からは臨床の立場の国内最大のメーカーである東芝メディカルシから、その技術の有用性と共に臨床での使い方、ステムズの本社工場がありますので、大会の前日

限界等をお話しいただきました。今後の開発･研（4 日）に、見学会を実施させていただきました。

究にいろいろなヒントがあったかと思います。ま日頃あまり医用機器を製造している現場を見るた今回の企画テーマとして、高橋哲先生の基調講機会がないと思いますので、貴重な体験になった

演とワークショップを組み合わせ、「CT Imageのではないでしょうか。

Wisely」と銘打って集中的に討議をおこないまし

大会長をお引き受けした時は、ちゃんと大会をた。CT の新しい技術をどのように臨床に応用し運営できるか大変心配でしたが、皆さまがたのごていけば臨床的価値があがるのか、またそのため参加により、なんとか大会としての責任を全うすにこれから何を開発･研究していけばいいか等がることができました。改めてご参加いただいた

示されたものと思います。

方々、ご協力いただいた方々に感謝を申し上げま

今年の CAD コンテストは、「三次元腹部 CT 像

す。大変ありがとうございました。

からの肝血管腫の描出」をテーマとして 9 施設が参加して行われ、中京大学が見事優勝されました。
臨床家からは偽陽性は多少あっても良いが陽性を見逃してもらっては困るとのメッセージがあったかと思います。CAD 開発の参考としていた
だければと思います。また今回、学会の教育委員会の企画でチュートリアルが開催され若手研究者を対象に「医用画像工学における統計的推定・機械学習の基礎と最新動向」と題して工藤博幸先
生と本谷秀堅先生からご講演をいただきました。

次回以降の JAMIT 大会のますますのご発展を当初に企画した対象の若手研究者だけでなく、中お祈り申し上げます。

堅研究者にも大変好評で、朝食をセットした定員がすぐに満席となり廊下で立ち聞きされるかたもいらっしゃいました。参加できなかった方には大変申し訳ありませんでした。次回からはもっと多くの方が参加できるような企画にしていただ
けたらと思います。
初日（5 日）の夜は大学やホテルの近くに夕食を取る場所が少ないため、会費制の懇親会を開催させていただきました。CAD コンテストの表彰

4

JAMIT News Letter(No.10) 2011. 12

特 集「JAMIT コンテスト報告」

第３回

JAMIT CAD コンテスト結果報告
北坂孝幸※

本年度の JAMIT 大会において，第３回 JAMIT CAD コンテストを開催した．今回の検出対象は肝血管腫であった．肝血管腫は良性腫瘍であるが，早期相や門脈相の CT 像において肝細胞癌とよく似た画像特徴を持つため，肝細胞癌との正確な鑑別が臨床上重要である．
肝血管腫の例を図 1 に示す．64 列の MDCT により撮影した 4 時相 CT 像（非造影相と早期相、門脈相、晩期相）計 3 症例を用いて性能を評価した．その際、肝臓領域抽出段階での致命的な失敗を防ぐため，東京農工大学清水研究室で開発された肝臓抽出アルゴリズムにより抽出した肝臓領域をテスト症例と共に配布することとした．参加施設数は 9 施設であった．今回も審査過程を公開する公開審査セッションを設けた．以下では，コンテストの準備から表彰式までの流れについて述べた後，処理結果の画像例，評点，および，縄野委員長による総評を示す．

図 1 肝血管腫の例■コンテストの準備から表彰式まで
7 月上旬：国際医療福祉大学・縄野先生から筑波大学の滝沢先生に評価用画像（4 時相 3 症例）が送られる。
7 月下旬：滝沢先生が評価用画像をコンテスト用フォーマットに変換（DICOM→2 バイト
RAW データ，little endian）．併せて、農工大アルゴリズムにより門脈相 CT 像における肝臓領域を抽出。その後，コンテスト当日まで愛知工業大学の筆者の研究室にて保管．
8 月 4 日（木）・9 時：集合．各施設，計算機のセットアップを開始．
・10 時 00 分：保管していた評価用画像および肝臓領域をコンテスト会場（図 1）にて各施
設に配布．
・10 時 00 分～16 時：各施設のプログラムを評価用画像に適用．ここで，入力画像の他には，画像サイズ，空間解像度，造影条件，Image Position，などを入力可能とし，入出力関連の問題を除いてはプログラムの変更は認めなかった．
※ 愛知工業大学情報科学部 〒470-0392 愛知県豊田市八草町八千草 1247
5

JAMIT News Letter(No.10) 2011. 12・17 時 00 分～18 時：評価委員によるコンテスト結果の事前確認．まず，縄野委員長から
今回の症例の解説があり，正解領域の確認を行った．各施設の抽出結果を一通りチェック
し，正抽出と拾い過ぎに対する評価基準を確認した．
8 月 5 日（金）・16 時 40 分：公開審査セッションの開始（図 2）．評価委員は，縄野繁先生（国際医療福祉大学），篠崎賢治先生（九州がんセンター），黒木嘉文先生（栃木県立がんセンター）の 3
名が担当した（工学側のオブザーバとして佐藤嘉伸先生（大阪大学医学系研究科）にも参加いただいた）．会場にはディスプレイ 3 台を用意し，評価委員 3 名がディスプレイを見ながら評価した．評価は，臨床医計 3 名（各自持ち点 10 点/症例）の合計点とした．スライス
送りなどの機器操作は筆者が行った．同じ画面をプロジェクタでスクリーンに投影し，会場の視聴者にもどこをどのように評価しているか分かるようにした．画面には，各施設の結果を並べて表示し，検出結果の違いを直接比較できるようにした．ただし，施設名は伏せ，アルファベットの記号（A～I）を代わりに割り当てた．評価の結果，施設 I が最高点を取り優勝した（表 1）．
・19 時：懇親会において縄野委員長より優秀施設名（上位 3 チーム）の発表と表彰式が行われた．中京大の中村元哉君が表彰（大会賞）を受け，副賞（10 万円）が贈呈された。
（図3）．

図 1 コンテスト会場

図2

公開審査の様子

図 3 懇親会での優勝者コメントの様子（左）と，上位 3 チームの代表および勝俣大会長，
縄野コンテスト委員長，コンテスト世話人北坂による記念写真．

6

JAMIT News Letter(No.10) 2011. 12

表 1 評価結果

A
B
C
D
E
F
G
H
I

医師 1
4
8
9
4
9
9
7
4
8

症例 1
医師 2
5
7
6
5
8
6
8
5
8

医師 3
4
8
5
4
10
6
8
4
8

医師 1
3
3
6
8
7
8
5
3
10

症例 2
医師 2
6
6
5
6
7
6
7
6
9

医師 3
3
3
4
8
8
7
6
3
10

医師 1
0
5
6
9
5
8
5
0
10

症例 3
医師 2
2
7
5
8
7
8
6
2
9

合計
医師 3
0
7
4
8
7
7
7
0
10

27
54
50
60
68
65
59
27
82

今回のコンテストでは，2010 年 3 月の JAMIT・CAD 勉強会にて，同一の CT 装置で撮影した 15 例の学習画像を参加者に事前に配布した．うち，肝血管腫は全部で 24 個あった．
撮影範囲は肺底部から肝臓下端までが写っていた．また，希望者には農工大作成の肝臓抽出プログラム 2010 版を覚書を交わしたうえで配布した．先述したように，コンテスト当日
はテスト症例に加えて，このプログラムで抽出した肝臓領域を配った．これは，腫瘍の検
出精度のみを競うために行った措置である．自作した肝臓領域抽出プログラムの使用も認めたが，今回は全チームが配布した肝臓領域を用いていた．
処理結果の例を次ページ以降に示す．第 2 症例までの評価結果は全チームが 30 点差以内にあり，最終的に第 3 症例で勝敗が分かれた．傾向として，血管腫の低濃度領域あるいは高濃度領域の一部のみ検出しているチームが多かった．また，濃度値コントラストの低い
小さな腫瘍，および，高濃度値を示す明らかな血管腫が見落とされていた．拾い過ぎ領域
は，肝臓辺縁や右葉と左葉の間，血管上に多く見られた．評価において，肝臓内の拾いす
ぎへのペナルティは比較的小さかった．優勝チーム I とその他のチームの大きな違いは，検出能力（全 10 個の腫瘍中，見落とし 1 個）に加え，検出した領域の正確さにあった．3 位のチーム F は全腫瘍を検出できているが，拾い過ぎが非常に多かったため減点された．表 2にトップ 3 チームの施設名と評価点数を示す．
来年も日本医用画像工学会大会においてコンテストを実施します．課題は，引き続き「肝臓領域内の血管腫の検出」の予定です．また，前処理として重要な肝臓領域抽出プログラム，および，肝臓・腫瘍正解データの配布も随時行っていますので，参加をご検討頂いている方は著者（kitasaka アット aitech.ac.jp）までご連絡ください．恒例になっております
JAMIT・CAD 勉強会（名古屋で開催）への参加も是非ご検討ください．
表 2 トップ 3 チームの施設名と評価点数
順位

施設名

評価点数

1位

中京大学

82

2位

愛知工業大学

68

3位

名古屋大学

65

7

JAMIT News Letter(No.10) 2011. 122011 CAD コンテスト結果と総評
国際医療福祉大学 縄野 繁
●処理結果とコメント（抽出結果を重畳表示．矢印部分が腫瘍）
CASE 1
Ａ

Ｂ

Ｃ

Ｄ

Ｅ

Ｆ

Ｇ

H

I

TP 数（全 5 個）
A（2）
，B（4）
，C（5）
，D（2）
，E（5）
，F（5）
，G（4）
，H（2）
，I（4）
コメント：大きな血管腫２つはどのチームも検出できていた．高濃度値を示す明らかな血管腫を見落とす傾向があった．

8

JAMIT News Letter(No.10) 2011. 12

CASE 2
Ａ

Ｂ

Ｃ

Ｄ

Ｅ

Ｆ

Ｇ

H

I

TP 数（全 3 個）
A（1）
，B（1）
，C（3）
，D（3）
，E（2）
，F（3）
，G（2）
，H（1）
，I（3）
コメント：低濃度値を示す比較的大きい腫瘍は全チーム検出できていたが，辺縁の小さいもの，高濃度値を示す小さなものを見落とす傾向にあった．

9

JAMIT News Letter(No.10) 2011. 12

CASE 3
Ａ

Ｂ

Ｃ

Ｄ

Ｅ

Ｆ

Ｇ

H

I

TP 数（全 2 個）
A（0）
，B（1）
，C（2）
，D（2）
，E（1）
，F（2）
，G（1）
，H（0）
，I（2）
コメント：肝臓辺縁の小さい腫瘍の見落としが 4 チームあった．高濃度領域を示す明らかな血管腫の見落としも 3 チームで見られた．
●総評
低濃度領域と高濃度領域が複雑に分布する血管腫は，当初，チャレンジングで相当難し
い課題かと考えていたが，多くのチームが予想以上に精度良く検出できていた．見落としとして，肝臓辺縁の比較的小さい淡い腫瘍を検出できない傾向にあった．一方，高濃度値を示す明らかな血管腫を見落とす傾向もあった．このような見落としは好ましくないが，心臓付近に存在したため，心臓の FP を除外する際に誤って削除された可能性がある．アル
ゴリズムに工夫を凝らして，これらの腫瘍も検出してほしい．また，肝臓領域内の FP もな
るべく減らしてほしい．

10

JAMIT News Letter(No.10) 2011. 12

特 集「新常任幹事就任ご挨拶」

新常任幹事就任のご挨拶
周藤安造＊
この８月まで編集委員長を務めさせて頂いていろいろな選択肢があり、当初、自前での電子化おりました麻布大学の周藤でございます。

を検討したのですが、セキュリティ対策、サーバ

このたび赤塚孝雄会長より JAMIT 常任幹事と管理、システムメンテナンス、さらには新しい企して引き続き編集委員会を少し離れた立場で応画としての動画サービス対応など相当な支出を援するよう命を受けました。新編集委員長は筑波

伴い、とても JAMIT の収支改善に繋がらないこ

大学の工藤博幸先生ですが、先生は私が申すまでとが判明いたしました。そこで、J-STAGE に踏もなく長らく編集委員、副編集委員長としての豊み切った次第であります。

富な実績をお持ちであり、新しい体制で MIT 誌

J-STAGE は JST（独立行政法人科学技術振興が更なる発展を遂げられるものと確信しており機構）が今、最も重点的に取り組んでいる事業のます。

ひとつであり、システムメンテナンスなどいっさ

さて、このたびニューズレター編集委員会より、いの費用負担がない上に、セキュリティ対策やサ執筆の機会を与えていただき、光栄に思います。

ーバ管理なども実績があり、安定しており、我々

折角このような機会を与えていただきましたの学協会としてのユーザは基本的には、論文データ

で、４年間の編集委員長としての職務を振り返り、などのコンテンツ制作とアップロードに伴う作

それが今後の編集委員会活動の何かの参考にな業で済み、これまでの編集に関わる諸経費から印れば、赤塚会長の命の一端になるのではと思い、刷代、郵送費などが削除され、大幅なコストダウ

執筆させて頂いた次第であります。

ンが実現できました。

顧みますに、私が４年前編集委員長を法政大学

ここに至るまで、赤塚会長はじめ常任幹事会、の尾川浩一先生から引き継いだときは、編集事業

編集委員会、事務局など大変多くの方のご支援、は出版、収支において、きわめて順調でした。とご努力を頂き、改めて御礼申し上げます。

ころが、その後、リーマン・ショックの発生によかかる電子化とともに私が取り組んだもうひり、広告収入の大幅な減収、また、投稿数の減少、とつの大きな課題に投稿増対策がありました。尾

別刷り代などの落ち込みにより、極端な言い方を川先生のご努力でスタートしました査読付論文

すれば、JAMIT がはじめて経験する試練とも言制度は画期的な試みであり、現在の編集事業を支える事態となり、編集事業についても大幅な見直えて来ていることは申すまでもありません。しかしが避けられない状況となりました。常任幹事会

し、いつまでもこの制度に甘えていては更なる発を中心にさまざまな議論が行われ、たどり着いた展は望めませんし、加えて徐々に投稿数が減る傾

のが機関誌の電子化でした。しかし、電子化にも向にありました。そこで、当時の投稿担当副編集＊

麻布大学生命・環境科学部〒252-5201 神奈川県相模原市中央区淵野辺 1-17-71

11

JAMIT News Letter(No.10) 2011. 12

委員長の目加田慶人先生に投稿増対策として、冬在任中の心残りはたくさんありますが、そのひ季開催のメディカル・イメージング連合フォーラ

とつが「英文誌の発行」という課題でした。今後、ム発表者への MIT 誌への投稿呼び掛け、およびMIT 誌が J-STAGE 上でよりインターナショナルシステム開発論文枠の新設を提案して頂きましな機関誌へと発展を遂げ、その存在を広く世界にた。まず、前者については、例年投稿の端境期に向けてアピールするには英文論文が有効である

なる時期の対策として、より効果をあげていくた

ことは言うまでもありません。方法論的には、今めには、関連する学会間でのコンセンサス固めなの状態で英文論文を大幅に増やすか、独自あるいどが今後必要と感じました。

は学会間で連携して発行することになろうかと

後者のシステム開発論文枠の新設については、思います。いずれの方法もいろいろ難題がありま

その推進は、現投稿担当副編集委員長の湯浅哲也

すが、インパクトファクタは JAMIT でこれまで先生と現特集担当副編集委員長の木村裕一先生も検討されてきた一大挑戦でもあり、無下に先送に引き継がれ、今年に至りようやく実現した次第

りするのも問題ですが、一方で、急がば回れ、とです（Vol.29,No.3,pp.159-160「システム開発論

いうこともあります。じっくり足場を固め、攻め文」の創設について、ご参照）。

るのも結局近道になるかも知れません。

また、当時の特集担当副編集委員長の増谷佳孝

いずれにしろ、今後、編集委員会を中心に常任

先生は、従来の依頼形式のみの特集論文を公募も幹事会などとの密接な連携により、問題解決に向含めた企画にシフトすることによる投稿増効果

けた検討が必要になるのではないでしょうか。

を提案頂き、２０１１年１１月号の英文論文特集

以上、大変雑駁な取りとめのない回想というかと２０１２年３月号のシステム開発論文特集に反省になりましたが、４年間の編集委員長としてより、部分的ではありますが、実現することになの期間、支えて頂いた多くの会員の皆様に感謝しりました。この２つの特集企画は、査読付論文特つつ、今後この浅薄な経験を生かし、JAMIT の集（例年９月号）を除けば執筆依頼に基づかない、発展のために微力ながら何かお役に立てれば望はじめての特集企画となりますが、このような企外の喜びとするところであります。

画が本当に定着するにはまだ少し期日を要すよ
うに思います。

12

JAMIT News Letter(No.10) 2011. 12

特 集「新編集委員長就任ご挨拶」

MIT 誌編集委員長への就任にあたって
工藤博幸*
今年８月から、前々編集委員長の尾川浩一先生

工学系の学術雑誌には、以下の箇条書きにまと（法政大学）、前編集委員長の周藤安造先生（麻められる３つの側面があります。

布大学）の後を引き継いで編集委員長に就任しました。ＭＩＴ誌は私が学生の頃から最も愛着があトップレベルの研究者や研究グループが研究成果を報告して競い合う学術の場

る雑誌でしたので、微力ながら引き受ける決心をしました。尾川先生の最大の実績は大会査読付き

学生や若手研究者が論文投稿を通して学修や経験を積む教育の場

論文制度を導入してＭＩＴ誌のアクティビティを高めたこと、周藤先生の最大の実績はＪ-ＳＴＡ

企業の方々が最先端の研究成果に関する情報を得る産業の場

ＧＥへの移行を実現してＭＩＴ誌の新しい様式

これらの３つの場のバランスを上手く考慮してを確立したことです。私も、任期中にこれらの実雑誌発行を行っていきたいというのが、私が考え績に匹敵する実績を挙げようと、今大きなプレッている基本方針です。各側面からＭＩＴ誌が魅力

シャーを感じています。ＭＩＴ誌の改革の方向と的なものになる方策は幾つかあると思いますが、しては、様々な国内雑誌が試みているように英文編集委員の先生方と力を合わせて新しいアイデ化を進めＩＦ（インパクトファクター）が付くよ

アを取り入れて精一杯頑張っていきます。

うにすることなども考えられると思いますが、私は『論文投稿者と読者に信頼される雑誌』ということを最も大切にしたいと考えています。投稿者に信頼される雑誌とは、査読プロセスや掲載プロ
セスが親切かつ適正で投稿者に疑念を抱かせず
更なる投稿意欲を湧かせることです。読者に信頼される雑誌とは、この雑誌の論文は内容も編集もしっかり行われていると感じさせることです。あたり前のことで口で言うのは簡単ですが、なかなか実現するのは難しいように思います。どうぞよ
ろしくお願いいたします。

※ 筑波大学システム情報系情報工学域〒305-8573 茨城県つくば市天王台 1-1-1

13

JAMIT News Letter(No.10) 2011. 12

特 集「新名誉会員就任ご挨拶」

新名誉会員就任のご挨拶
鳥脇純一郎＊
このほど本学会（以下 JAMIT と書きます）の名誉会員になりました。私は 1998 年 3 月に名古屋大学
工学部を定年退職し、その後 4 月から中京大学情報科学部および生命システム工学部に 2010 年 3 月まで勤務し、そこも定年退職して今は無職です。最近数年は発表できるような研究は行っていませんので私がどんな研究をやって来たのかご存じない会員も多いと思います。そこで私の自己紹介を兼ねて若い頃の研究を簡単に紹介させて頂きます。
私は名古屋大学大学院工学研究科博士課程中頃（昭和４１，２年頃）から胸部 X 線写真の画像処理（今で言うＣＡＤ（本文では Computer Aided diagnosis の意味で用いる）、当時はこの言葉は有りませんでし
た）の研究を行ってきました。もちろんＣＴはありませんでしたし、そもそもデジタル計算機がまだ珍しかった時代です。本学会もまだ発足前でした。本学会の前身であるシンポジウム「第一回 CT の物理
技術的諸問題研究会」の開催（1978 年）をよく覚えています。以来医用画像処理とのおつきあいは４０
年以上になります。私の多尐とも関係した研究テーマの中では、形の科学と並んで一番長く続いているものです。これはイメージング技術の発展によって次々に新しい局面が開けてきたこと、それにも関わらず人体には未知の問題がいつまでも残り続けたことがあると思います。
文献(1)が医用画像処理関係で学会誌に掲載された私の最初の論文です。今で言う胸部Ｘ線像の正常構造の認識にあたりますが、人が見れば直ぐに分かる、しかも特に病気とは関係ない肋骨像などを認識して何になる？と言うわけで当時の評判は芳しくありませんでした。掲載誌「医用電子と生体工学」は当時発足５年目くらいの新興学会で今の生体医工学会、しばらく前の日本エムイー学会です。当時医用画像処理などに興味を示してくれたのはこの学会くらいでした。
次の文献(2)は英文の記録を残しておきたいと言う筆者の希望を汲んで当時の指導教官の福村晃夫先生（当時名古屋大学工学部）のお骨折りで名古屋大学工学部の紀要に載せて頂いたものです。自動読影などと大それた言葉を内心は恐る恐る使いました。今になってみると、世界で最初に胸部Ｘ線像のＣＡ
Ｄに挑戦したことを示す貴重な論文かも知れないとちょっぴり誇りに思っています。
では本学会に最初に研究発表したのはいつ頃だったかと言えば、多分文献(3)ではないかと思います。
タイトルから推してこれは依頼講演だったようです。既に筆者の医用画像処理の研究開始から２０年以上経過しています。この頃になると医用画像のＣＡＤは一つの分野として認知されていたでしょう。多分、この辺りから各種の医用画像のＣＡＤに関する画像処理の研究発表も急速に増加していたと思います。このときの発表には胸部だけではなくて胃のＸ線像のＣＡＤも入れています。丁度肺だけでなく胃の X 線像についても CAD の可能性を調べ始めた頃だったのだと思います。JAMIT は何となくイメージ
ングのハードウェアよりの学会のような印象をもっていましたが、これでＣＡＤや医用画像の認識など＊

名古屋大学名誉教授

14

JAMIT News Letter(No.10) 2011. 12も議論して頂けると分かりまして、以後は殆どすべての年次大会で発表させて頂きました。
今話題のＣＴの画像処理に関する研究を私が初めて発表したのは(5)です。それ以後これほど急速に進むとは予想しませんでした。
では本学会誌への論文発表はいつ頃からかと調べてみましたら、(6)が有りました。しかも 1994 年度の論文賞を頂いています。これは東京での学会（多分厚生省（現厚労省）がん研究助成金の班会議でしたか）での質疑から着想を得て名古屋までの新幹線の中で一気に構想をまとめ、あらましの原稿まで書いた事を思い出します。この質疑を出されたのが論文の共著者の一人山本真司さん（当時日立製作所中央研究所）です。当時は東京・名古屋間は「ひかり」でも２時間半余りかかりましたから（「のぞみ」
はまだ有りませんでした）、こういう芸当が出来ました。今は新幹線も速くなりすぎ、私自身もパワーが無くなってこんなことは二度と出来ません。そういう意味では会心の論文の一つです。
胸部 X 線写真の CAD はこれより尐し前の 1980 年頃にやっと自分なりに形ができたと思えるものができてきました。それを纏めたのが文献（13）です。でもこの頃になると X 線診断の中心は次第に新顔のX 線ＣＴ像に移り始めました。もっとも私が勝手にそう感じただけだったかも知れませんが。それに関心の対象となる疾患も結核からがんに移行し始めたように見えました。そこで、ここまでやって来たことをまとめるつもりで、(12)と(13)を書きました。
今見ますと、このあたりまでが私の医用画像処理の第一期と言えそうです。CAD と私の関わりの始まりの頃については（7）と（8）にもっと詳しく書きました。
私が関係した医用画像処理の研究は続いて二期、三期を迎えますが、実はこれからが自分でも予想もしなかった大発展になります。主な話題を言えば 3 次元デジタル画像処理の理論、外科手術シミュレー
ション、人体の仮想化、バーチャルエンドスコピー、コンピュータ外科、等々驚くべき多彩な話題が目白押しです。これらは本文の範囲では到底書ききれませんが、一部は(8)～(11)、(14～(17)書きましたので参照下されば嬉しく思います。
本学会でも、学会講演、論文等数え切れない発表をさせて頂きました。そして、その都度非常に有益な討論を頂き、厳しく貴重なご指摘を頂きました。本当に深く感謝しております。
そして最後にもう一つ本学会からは非常に大事なご援助を頂きました。私も創設のお手伝いをしたＣ
ＡＤ中心の学会コンピュータ支援画像診断学会（Society of Computer Aided Diagnosis of Medical Images
略称 CADM）(1990 年発足)が諸般の事情により学会としての活動を 2008 年に終了した際にＪＡＭＩＴと合併して、しかもその中でＣＡＤ研究会として活動することを認めて頂いたことです。この結果実質的にＣＡＤＭ会員はこれまで同様の研究活動が続けられることになりました。ＪＡＭＩＴ会長以下事務局に至るまでお世話になりました皆様に厚く御礼申し上げる次第です。
医用画像は、２次元画像から３次元画像へ、さらには３次元動画へと大発展を遂げてきました。文科
省科研費によるご支援によって「知的画像診断支援」（2003～2006）、「計算解剖学」（2009～）と言う大きなプロジェクトが相次いで行われるまでになりました。医用画像処理が今後どのように発展していくかを見ることを楽しみにしております。
一方では急速に発展してきた医用画像処理の分野の歴史と成果を折に触れて記録しておくことも次の発展のためには重要であろうと考えています。（7）～（17）はそのささやかな試みです。機会が有りましたらご覧頂ければ幸いです。文末に CAD と CADM 関係の簡単な年表を添えます。これは筆者と共にＣＡＤＭ史編集作業に携わった同会元会長長谷川純一先生（中京大学）の了解を得て(7)から転載しました。この中に誤りや脱落に気づいた方は是非筆者まで連絡頂きますようお願いします。

15

JAMIT News Letter(No.10) 2011. 12

参考文献(1)鳥脇純一郎、福村晃夫，小池和夫，高木良雄：胸部Ｘ線写真の濃度分布の性質と肋骨境界の自動識
別，医用電子と生体工学，5, 3, pp.182-191(10-19), July 1967(2)J.Toriwaki and T. Fukumura：The Program System for Image Processing and Its Application to AutomaticInterpretation System of Chest Roentgenograms, Memoirs of the Faculty of Engineering, Nagoya Univ.，20, 2,
pp.458-473, Nov.1968(3)鳥脇純一郎：Ｘ線像の計算機診断ー歴史と現状、第１２回日本医用画像工学会（JAMIT）セミナ「Ｘ線像の計算機診断ー知的医用画像システムを目指して」抄録集、pp.1 ｰ 4 (1991.11)(4)鳥脇純一郎、長谷川純一、縄野繁、山田達哉：二重造影像による胃癌診断、第１２回日本医用画像工学会（JAMIT）セミナ「Ｘ線像の計算機診断ー知的医用画像システムを目指して」抄録集、pp.9 ｰ 12(1991.11)(5)加藤正雄、長谷川純一、鳥脇純一郎、福村晃夫：頭部ＣＴ像における成分図形抽出の実験的検討、
昭和５４年度電気関係学会東海支部連合大会講演論文集、p.335 (1979.10)(6)清水昭伸、鳥脇純一郎、山本真司：画像処理による計算機支援スクリーニングシステムの確率モデ
ルと評価－Ｘ線像診断型スクリーニングの場合、Medical Imaging Technology, 11, 5, pp.645-652(1993.12)(7)鳥脇純一郎、長谷川純一：医用画像処理５０年の印象記

その１コンピュータ支援画像診断の研究はいつから始まったか、中京大学情報理工学部テクニカルレポート、Report No.2011-1-01（2011.08-09）(8)鳥脇純一郎：私の研究遍歴，その１，信号処理，13, 5, pp.389-401 (2009.9)(9)鳥脇純一郎：私の研究遍歴，その２，信号処理，14, 1, pp.23-38 (2010.1)(10)鳥脇純一郎：私の研究遍歴，その３，信号処理，14, 2, pp.97-106 (2010.3)(11)鳥脇純一郎：私の研究遍歴，その４，信号処理，14, 3, pp.189-200 (2010.5)(12)鳥脇純一郎、舘野之男、飯沼武編著：医用Ｘ線像のコンピュータ診断、ｼｭﾌﾟﾘﾝｶﾞｰ･ﾌｪｱﾗｰｸ東京（1994．
12）(13)長谷川純一，鳥脇純一郎、福村晃夫：間接撮影胸部Ｘ線写真の自動スクリーニングのためのソフ
トウェアシステムＡＩＳＣＲーＶ３について、電子通信学会論文誌 J66-D,10､pp.1145-1152 (1983.10)(14)鳥純一郎編著、長谷川純一、清水昭伸、平野靖共著：画像情報処理（Ⅰ）解析・認識編、コロナ
社、2005.6（日本エムイー学会教科書シリーズ）(15)鳥脇純一郎編著、森健策、平野靖共著：画像情報処理（Ⅱ）グラフィクス、表示編、コロナ社、（日本エムイー学会教科書シリーズ）2008.10(16)鳥脇純一郎監修、村上伸一著：3 次元画像処理入門、東京電機大学出版局、2010.1(17)J.Toriwaki and H.Yoshida:Fundamentals of Three-dimensional Image Processing, Springer-Verlag, 2009.5

付録１

CAD 関連事頄の年表

1967 年 6 月：鳥脇、福村が日本 ME 学会放射線関連装置委員会研究会において、胸部Ｘ線写真の CADに関する論文を発表
1968 年 4 月：厚生省がん研究助成金梅垣班発足（課題名：がん診断治療への医用情報処理の応用に関する研究 代表：梅垣洋一郎）

16

JAMIT News Letter(No.10) 2011. 121973 年：G.N.Hounsfield らが CT 装置の論文を発表（:British J. of Radiology, 1973）
1977 年 4 月：厚生省がん研究助成金飯沼班発足（課題名：映像(imaging)によるがん診断技術の開発 代
表：飯沼武）
1978 年 1 月：シンポジウム「第 1 回 CT の物理技術的諸問題」開催。富士フイルム本社講堂。後に、CT 物理技術研究会（1981～1983）、医用画像工学研究会（1983～1986）を経て日本医用画像学会（JAMIT）に発展（1986～）。
1982 年 4 月：厚生省がん研究助成金舘野班発足（課題名：がんにおけるデジタルエックス線診断に関する研究 代表：舘野之男）
1983 年：デジタルラジオグラフィの論文発表（園田、高野、宮原、加藤：Radiology）
1985 年 4 月：厚生省がん研究助成金飯沼班発足（課題名：がんにおけるデジタルエックス線診断に関する研究 代表：飯沼武）
1986 年：日本医用画像工学会（JAMIT）発足（会長：桑原道義）
1987 年 4 月：厚生省がん研究助成金鳥脇班発足（課題名：デジタル X 線像によるがんの自動診断ソフ
トウェアの開発 代表：鳥脇純一郎）
1989 年 4 月：厚生省がん研究助成金鳥脇班発足（課題名：デジタル X 線像によるがんの自動診断システムの開発 代表：鳥脇純一郎）
1990 年：国際会議 VBC（Visualization in Biomedical Computing）開催
これが可視化中心の会議の嚆矢と思う。以後、1990, 92, 94, 96 に開催。以後、実質的に CARS および MICCAI に引き継がれた形になったと思う。
1991 年 4 月：厚生省がん研究助成金小畑班発足（課題名：デジタル X 線像処理によるがんの読影診断の自動化システムの開発 代表：小畑秀文）
1991 年 12 月：コンピュータ支援画像診断学会（CADM）発足
1992 年 9 月：日本コンピュータ外科学会（JSCAS）発足
1993 年 4 月：厚生省がん研究助成金小畑班発足（課題名：デジタル X 線像処理に基づくがん検診用自動スクリーニングシステムの開発 代表：小畑秀文）
1993 年 12 月：Vining らがバーチャルエンドスコピーの論文を発表（RSNA）
1994 年 7 月：森、鳥脇、片田、安野がオンラインで視点移動可能なバーチャルエンドスコピーの論文を発表（3 次元画像コンファレンス、東京）
1994 年：国際コンピュータ外科学会（International Society of CAS；ISCAS）発足
1994 年：CAS 分野の国際会議 MRCAS（Medical Robotics and Computer Assisted Surgery）第 1 回 開催。以後、1995 年まで続く。
1994 年：メディカルイメージング連合フォーラム（JAMIT Frontier）発足。以後毎年開催
1995 年 4 月：厚生省がん研究助成金鳥脇班発足（課題名：多元デジタル X 線像処理に基づくがんの画
像診断自動化システムの開発 代表：鳥脇純一郎）
1995 年：CAS 分野の国際会議 CVRMed（Computer Vision, Virtual Reality and Robotics in Medicine）
第 1 回開催。以後、1997 年まで続く。
1996 年 5 月：日本バーチャル・リアリティ学会（VRSJ）発足
1997 年 4 月：厚生省がん研究助成金鳥脇班発足（課題名：多元デジタル映像処理に基づくがんの画像自動診断システムの開発 代表：鳥脇純一郎）
1998 年：国際会議 MICCAI（Medical Image Computing and Computer Assisted Intervention）第一17

JAMIT News Letter(No.10) 2011. 12

回開催。以後、毎年開催。
1998 年 6 月：米国 R2 Technology 社がマンモグラフィ用 CAD 装置では世界初の商用機 ImageCheckerを発売。
1999 年 4 月：厚生省がん研究助成金長谷川班発足（課題名：デジタル映像の認識と可視化に基づくがんの自動診断システムの開発 代表：長谷川純一）
1999 年 5 月：電子情報通信学会医用画像研究会（MI 研）発足（委員長：鳥脇純一郎）
1999 年 9 月：CAD に関する第 1 回国際ワークショップ開催（委員長：K. Doi、Univ. of Chicago）、
以後、CAD 部門が国際会議 CARS に加わる。
2001 年 4 月：厚生労働省がん研究助成金長谷川班発足（課題名：デジタル映像の認識と可視化に基づ
くがんの自動診断システムの開発 代表：長谷川純一）
2001 年：VR 医学会発足
2003 年 4 月：厚生労働省がん研究助成金縄野班発足（課題名：デジタル画像を利用した診断支援シス
テムの開発と利用に関する研究 代表：縄野繁）
2003 年 4 月：文部科学省科学研究費補助金特定領域研究「知的画像診断支援」プロジェクト発足（課
題名：多次元医用画像の知的診断支援（4 年間） 領域代表：小畑秀文）
2005 年 4 月：厚生労働省がん研究助成金縄野班発足（課題名：デジタル画像を利用した診断支援シス
テムの開発と利用に関する研究 代表：縄野繁）
2007 年 4 月：厚生労働省がん研究助成金長谷川班発足（課題名：デジタル画像処理によるがん診断支援システムの開発と利用に関する研究 代表：長谷川純一）
2008 年：乳がん集検支援用装置の国産商用機が出る。
2009 年 4 月：厚生労働省がん研究助成金飯沼班発足（課題名：デジタル画像処理によるがん診断支援システムの開発と利用に関する研究 代表：飯沼元）2009 年 4 月：文部科学省科学研究費補助金新学術領域研究「計算解剖学」プロジェクト発足（課題名：
医用画像に基づく計算解剖学の創成と診断・治療支援の高度化（5 年間） 領域代表：小畑秀文）
付録

２ コンピュータ支援画像診断学会（CADM）の年表

1991 年 12 月 20 日

第 1 回年次大会開催（兼 CADM 設立総会） 学士会館
学会名称をコンピュータ支援画像診断学会とする。英文名称は Computer
Aided Medical Image Diagnosis（略称：CADM）とする。

1992 年 2 月

会長に舘野之男が就任。事務局は東京農工大学小畑研究室。

1992 年 10 月 20 日

第 2 回年次大会開催 名古屋大学 大会長：鳥脇純一郎

1993 年 10 月 22,23 日

第 3 回年次大会開催 徳島大学 大会長：西谷弘

1994 年 10 月 15,16 日

第 4 回年次大会開催 東京慈恵会医科大学 大会長：小畑秀文
この年より CAS との年次大会共同開催が始まる

1994 年 10 月

会長に鳥脇純一郎が就任

1995 年 10 月 12,13 日

第 5 回年次大会開催 国立がんセンター 大会長：牛尾恭輔

1996 年 10 月 2,3 日

第 6 回年次大会開催 名古屋大学 大会長：山本真司

1997 年 10 月 4,5 日

第 7 回年次大会開催 札幌医科大学 大会長：名取博1997 年CADM 論文誌を J-STAGE のインターネット論文誌に移行

18

JAMIT News Letter(No.10) 2011. 121998 年 9 月 26,27 日

第 8 回年次大会開催 東京大学 大会長：飯沼武1999 年 11 月 5,6 日

第 9 回年次大会開催 京都リサーチパーク 大会長：前田知穂

2000 年 10 月 30,31 日

第 10 回年次大会開催 東京工業大学 大会長：松本徹

2001 年 11 月 11,12 日

第 11 回年次大会開催 九州大学 大会長：縄野繁2001 年 10 月

会長に小畑秀文が就任

2002 年 11 月 30 日,12 月 1 日 第 12 回年次大会開催
2002 年 11 月 30 日

大阪大学 大会長：田村進一

第１回 CAD コンテスト開催（大会会場にて） 委員長：縄野繁以後，年次大会の会場において毎年コンテストを開催

2003 年 12 月 13,14 日

第 13 回年次大会開催 名古屋大学 大会長：遠藤登喜子

2004 年 10 月

会長に長谷川純一が就任

2004 年 12 月 11,12 日

第 14 回年次大会開催 早稲田大学 大会長：加藤豊

2004 年

学会事務局業務を(有)クァンタムに委託

2005 年 11 月 20,21 日

第 15 回年次大会開催 海外職業訓練センター 大会長：森久保寛2006 年 10 月 28,29 日

第 16 回年次大会開催 東京慈恵会医科大学 大会長：椎名毅

2007 年 11 月 3,4 日

第 17 回年次大会開催 広島大学 大会長：森雅樹

2008 年 8 月 5,6 日

第 18 回年次大会開催（JAMIT と共催） 法政大学：尾川浩一

2008 年 9 月 30 日

CADM 活動終了

2008 年 10 月 1 日

日本医用画像工学会（JAMIT）と合併

19

JAMIT News Letter(No.10) 2011. 12

技術交流の輪－１
非剛体レジストレーション

マルチアトラス法：“レジストレーションによるセグメンテーション”の最近の進展
佐藤嘉伸＊
ションを、残りのデータで行い（Leave-one-out 交

１．はじめに
人体構造は個体差があるものの基本構造はほ差検定）、最も高精度なセグメンテーションを達ぼ同じであるので、あらかじめセグメンテーショ成したアトラスを選ぶ。次に、選択された最良アンされた画像、すなわち、原画像とラベル画像を

トラスを固定して、各アトラスを順に用いて２ア１セット（ここでは、この１個体のラベル画像をトラスによるマルチアトラス法を行い、最も高精“アトラス”と呼ぶ）用意しておき、アトラスの度でセグメンテーションできるよう２番目のア

原画像とセグメンテーションしたい対象画像を

トラスを選ぶ。以後、同様に、精度が向上する限非剛体レジストレーションし、得られた変形場でり、アトラスの選択・追加を行うが、ある一定数

アトラスのラベル画像を変形することにより、対以上になると、追加しても精度が低下するので、象画像のラベル画像（セグメンテーション結果）

精度が最高になるアトラス数を選択する。

を得ることができる。この方法は、「レジストレ

３．マルチアトラス法の腹部 CT への応用

ーションによるセグメンテーション

マルチアトラス法（あるいは、その類似手法）（Segmentation by Registration）」と呼ばれる。上記

は、ＭＲ画像からの脳の解剖学的部位セグメンテの単純な方法では、適用範囲、性能に限界がありーション[1]、胸部単純ＣＴ画像から大動脈と心臓

実用的で無い場合が多いが、最近の研究では、多のセグメンテーション[2]において高い有効性が数のアトラスを用いる“マルチアトラス法”が提示されている。我々は、腹部ＣＴ画像のセグメン

案され、有用性が示されている[1,2]。本稿では、テーションに取り組んでおり、本手法を適用してこの手法の使用経験について述べ、我々のグルーみた。なお、名古屋大学の森健策先生のグループ

プによる拡張版に言及する。

でも、我々より早期に腹部ＣＴへの適用を行って２．マルチアトラス法の概要

おり、すでに電子情報通信学会の医用画像研究会

複数アトラスのそれぞれに対して、１アトラス

で報告している[3]。我々は、本手法を、腹部の複を用いる場合の手法を適用すると、複数のセグメ

数臓器、具体的には、肝臓、脾臓、腎臓、胃、胆ンテーション結果が得られる。マルチアトラス法

嚢、膵臓のセグメンテーションに適用した。結果

では、ラベル毎に、複数のセグメンテーション結は悪いものではなかったが、一方で、従来の統計

果を重み付き加算し、ある閾値以上の領域をセグ

モデルベースの方法以上の性能を発揮すること

メンテーション結果とする。その際、重みは、非は難しいと感じた。腹部は、脳や胸部と異なり、剛体レジストレーション結果の類似度（正規化相おそらく、（１）各臓器の配置の個体差が大きく互相関や相互情報量など）に比例するよう設定す

個体間の変形が大きい、（２）不連続な変形成分

る。このように複数の結果を統合する処理は、が大きく個体間変形を滑らかな変形で近似する

decision fusion と呼ばれる。

のに無理がある、という２つの理由で、そのまま

事前処理として、複数アトラスから、有用な一適用しても、十分な精度が得られない印象であっ部のアトラスを選択する。まず、複数のアトラスた。2009 年にスタートした文科省科研費・新学術の中で最良アトラスを選択する。各アトラスを用

領域「計算解剖学」（領域代表：小畑秀文）では、いて最も単純な１アトラスによるセグメンテー

体幹部の解剖は、（すでに研究が進んでいる）脳＊大阪大学大学院医学系研究科 〒565-0871 大阪府吹田市山田山 2-2

20

JAMIT News Letter(No.10) 2011. 12と異なり複数臓器が関係し合い個体差が大きいの脚は正規化・初期化の際に統計モデルによる予ことから、新しい方法論の構築が必要であると主測を用いており、他方では用いていない。結果の張しているが、以上の実験からも、腹部臓器につ違いは見て取れるが説明は割愛する。
） このよ

いては、脳で有効な方法の単純適用だけでは、臨

うに、段階的なセグメンテーション、それを用い床的に役立つ水準は難しそうであり、新学術領域

た正規化を行っていき、さらに統計モデルによる「計算解剖学」の目的の正当性が裏付けられてい予測を組み合わせることにより良好なセグメンるといえる。

テーションを行える見通しを得た。

４．マルチアトラス法の拡張と股関節 CT への応用

５．おわりに我々は、腹部ＣＴに加えて、股関節ＣＴのセグ

非剛体レジストレーションをフル活用する手

メンテーションにも取り組んでいる。骨（骨盤、法であるマルチアトラス法によるセグメンテー

大腿骨、大腿骨の髄腔）については、すでに統計

ションを紹介した。段階的な適用、統計モデルとモデルベースの方法で良好な結果を得ており、筋の組合せにより、大変形や変形場の不連続性にも肉のセグメンテーションに適用した。まず、20対処できる可能性を述べた。腹部臓器セグメンテ症例を用いて筋肉組織領域（個々の筋肉ではなく、ーションにおける有効な活用法は今後の課題でそれらすべてを含む領域）のセグメンテーションある。

に適用した。図１(a)に股関節単純ＣＴ画像を示す。
筋肉組織領域は、腿の付近については、骨と筋肉と脂肪で比較的コントラストがついている。しかし、骨盤内については、筋肉と他の臓器のコント
ラストが不十分であり、アトラスベースの方法は有効である。アトラスの画像データと非剛体レジ
ストレーションを行う前に、まず、既抽出の骨盤(a)領域、大腿骨領域、皮膚（の内部）領域のラベル
画像による非剛体レジストレーションで正規化した後、本手法を適用した。筋肉組織領域については、一致度（Jaccard index）が、20 症例の平均が 93％程度であり、良好な精度が得られた。結果の例を図１(b)に示す。
筋肉組織領域のラベル画像による正規化をした後、個々の筋肉（３筋肉）についても、本手法を適用し、まずまずの結果を得た。しかし、大き(b)

な誤差を伴う場合もあり、統計モデルによる予測(c)との併用を試みた[4]。まず、統計モデルによる予図１ 股関節ＣＴ画像からの筋肉セグメンテーション。(a)測で対象筋肉の位置・形状を予測し、その予測形原画像。(b) 筋肉組織領域。(c) 18 種の筋肉領域。

状のラベル画像を使った非剛体レジストレーション結果を初期値として、マルチアトラス法を適参考文献用した。その結果、一致度は有意に向上した。さ[1] Heckemann, et al. NeuroImage 33 (2006) 115-126.

らに、自動抽出された皮膚・骨格・筋肉組織・３[2] Isgum et al. IEEE T Med Imaging 28 (2009) 1000-1010.

筋肉領域の非剛体レジストレーションにより正[3] 森他, 信学会医用画像研究会, 2010 年 1 月, MI2009-116.

規化・初期化し、１アトラスの非剛体レジストレ[4] 横田他, 信学会医用画像研究会, 2011 年 11 月,

ーションにより 18 筋肉のセグメンテーションを

MI2011-75.

試みた。図１(c)に結果の例を示す。（実は、一方

21

JAMIT News Letter(No.10) 2011. 12

技術交流の輪－２
標準脳

脳イメージングにおける機能画像と形態画像の融合の在り方－MRI 情報を利用した SPECT/PET 画像再構成法－
工藤博幸＊
機能画像と形態画像の融合の在り方

MRI 情報を用いた SPECT/PET 画像再構成法（解認知症やてんかんなどの脳疾患の診断には，

剖学的 MAP 法）

MRI で撮影した形態画像と SPECT/PET で撮影し以降では，筆者らが行ったレベル３に属する研

た機能画像の両者が用いられる．この形態画像と究 と し て ， MRI 画 像 を 事 前 情 報 に 利 用 す る

機能画像の融合の在り方としては，以下の３つのSPECT/PET 画像再構成法である解剖学的 MAP

レベルが存在する．

（ Anatomical MAP ） 法 を 紹 介 す る [5] ． 脳

レベル１： MRI 画像と SPECT/PET 画像は別々のSPECT/PET イメージングでは，部分容積効果や統装置で互いに独立に生成され，診断を行う際に医計雑音の影響により，画像の高周波成分を正確に師が両者を併用したり融合表示を行ったりする．

復元することが難しく，灰白質と白質の境界がぼ

レベル２： SPECT/PET 画像から画像処理によりけて再構成され定量性も低下して，診断に支障を病変を検出する際に，何らかの形で MRI 画像の情与える．そこで，同一患者の位置合わせされた報を活用する．

MRI 画像を利用して，灰白質と白質の境界を鮮明

レベル３： 形態画像と機能画像を独立に生成すに復元するのみならず，MRI 画像に写っていないる の で は な く ， MRI 画 像 を 事 前 情 報 と し て病変の検出しやすさも高める画像再構成法が，解SPECT/PET の画質改善や画像再構成に利用して，

剖学的 MAP 法である．

機能画像の画質を向上させる．

以下にその原理を説明する．脳 SPECT/PET イ

現状では，上記のうちレベル１までしか実用化

メージングの多くの目的は，血流・代謝量が大きされていない．レベル２に属する研究としては，

い灰白質領域内に存在する病変を表すスポット

筆者らが提唱した FUSE が挙げられる [1]．
また，を発見することである．そこで，図１に示すようレベル３に属する研究としては，１）に，対象画像 x を灰白質・白質・CSF・その他の

Mueller-Gaertner の部分容積効果補正法 [2]，２）

各領域で滑らかに変化する背景画像 b と病変をMRI 画像を事前情報として SPECT/PET の画像生表す疎（スパース）な性質を持つスポット画像 s の成に利用する画像再構成法 [3]-[5]，など一部の研和でモデル化する。この画像モデルを究が行われている．筆者らは，レベル２とレベル

Spots-On-Smooth（SOS）モデルと呼ぶ．解剖学的３の実用化と研究を活発に進めるべきと考えて

MAP 法は，SOS モデルで表される画像を，背景いる．

の雑音を抑制してかつスポットのコントラストを保存して，スポットを検出しやすく再構成する＊

筑波大学システム情報系情報工学域〒305-8573 茨城県つくば市天王台 1-1-1

22

JAMIT News Letter(No.10) 2011. 12ことを目的とする．具体的な画像再構成の手順は，
以下の２つのステップからなる．

で定義される．

D(x) 

[STEP 1]（テンプレート画像の作成）図２に示す

J x m
j

j

(2)

j 1

手順により同一患者の位置合わせされた MRI 画

また，Gibbs 平滑化関数 U (x) としては，MRI 画像

像に画像処理を施して，灰白質・白質・CSF・その領域分割結果から灰白質・白質・CSF・その他の他の各領域における濃度変化が滑らかでスポの各領域の境界が同定できるので，同一領域内のットがない血流・代謝を持つ背景画像 b を模擬し

みのエッジ保存型平滑化を行う次式のものを用たテンプレート画像 m を作成する．

いる．

[STEP 2]（画像再構成）テンプレート画像 m の情

U (x)    jj ' (1  e jj ' )( x j  x j ' ) 2( j , j ')C

報を利用して構成した以降で説明する評価関数

 1 (画素jと画素j'の間にエッジが存在 )e jj '  
 0 (その他)を最小化することにより，画像再構成を行う．

画像ｘ

背景画像ｂ

(3)

海外の類似研究は，MRI 情報はエッジ保存型平

スポット画像ｓ

滑化の形でのみ利用する手法が主流であるが，このような手法では MRI に写っていない病変に対+=する画質改善効果はほとんどない [3],[4]．提案手法が決定的に優れている点は，テンプレート画像
同一領域内で滑らか

疎（スパース）な性質との L1 ノルム距離 D(x) を加えることにより，
MRI に写っていない病変についてもコントラス

図１ SOS（Spots on Smooth）画像モデル

トを保存して画質改善を可能にした点である．L1
ノルムがモデルに当てはまらない疎な信号を保
MRI画像

SPECT
予備再構成

存して上手く復元する効果があることは『圧縮センシング』と呼ばれる分野で良く知られており，

皮膚と骨削除各領域の血流変化をFacetモデルに当てはめ

領域分割

提案手法はこの性質を巧妙に利用したものと位置づけられる [6]．

Kudo et al., 2007 IEEE Nuclear Science
Symposium and Medical Imaging Conference,
Paper No. M19-399 (2007)

脳血流 SPECT データへの適用例

テンプレート画像

解剖学的 MAP 法の脳血流 SPECT データへの適用例を図３,４に示す．放射線薬品は I-123 であり，

図２ テンプレート画像作成の画像処理手順

認知症診断を目的として撮影されたデータであ
解剖学的 MAP 法のキーである画像再構成の評

る．図３,４において，カラー画像は各々の再構成

価関数は，以下のように構成される．再構成画像

画像から FUSE で求めた血流低下量分布画像であを x で表すと，通常の MAP 再構成における評価

る [1]．症例１は，レビ－小体型認知症で，左右関数 f (x) は，（負の）対数尤度関数 L(x) と統計雑の頭頂葉から側頭葉にかけて大きな血流低下が音を抑制する Gibbs 平滑化関数 U (x) の和により見られる．症例２は，アルツハイマー型認知症で，構成される．これに対して，解剖学的 MAP 法で頭頂葉・後部帯状回・前頭葉に血流低下が見られは以下の３項からなる評価関数 f (x) を用いる．

る．なお，いずれの症例においても，MRI 画像に

f (x)  L(x)  U (x)  D(x)は病変は全く写っていない．

(1)

ここで， D(x) は，STEP 1 で作成したテンプレー

他の手法では MRI 画像に写っていない病変のト画像 m と再構成画像の L1 ノルム距離で，次式

画質改善は困難であることを示すため，この問題

23

JAMIT News Letter(No.10) 2011. 12で良く用いられる Mueller-Gaertner の部分容積効

MRI

果補正法 [2]で画質改善を行った画像と提案手法

テンプレート画像による再構成画像の比較を，症例１について図５に示す．Mueller-Gaertner の手法では，灰白質と白質の境界を鮮明にする効果はあるが MRI に写っていない血流低下部位の画質を改善する効果は小さいことが分かる．
文献[1] H.Kudo et al., "Analyzing cerebral blood-flow
SPECT images for the diagnosis of dementia: a
new approach FUSE," Med Imag Tech, 26,
pp.169-174, 2008.
[2] H.W.Mueller-Gaertner et al., "Measurement ofradiotracer concentration in brain gray matter using
positron emission tomography," J Cereb Blood
Flow Metab, 12, pp.571-583, 1992.
[3] C.Comtat et al., "Clinically feasible reconstructionof 3D whole-body PET/CT data using blurredanatomical labels," Phys Med Biol, 47, pp.1-20,
2002.
[4] S.Kulkarni et al., "A channelized Hotellingobserver study of lesion detection in SPECT MAP
reconstruction using anatomical priors," Phys Med
Biol, 52, pp.3601-3617, 2007.
[5] 工藤博幸, "MRI 情報を用いた脳血流 SPECT 画
像 の 解 析 と 再 構 成 ," Med Imag Tech, 28,
pp.19-25, 2010.
[6] 工藤博幸他, "圧縮センシングを用いた少数方
向投影データからの CT 画像再構成," 映像情報メディカル, 43, 2011.

MRI

従来手法

従来手法

提案手法

図４ 症例２（アルツハイマー型認知症）の再構成画
像

Mueller-Gaertner

提案手法

図５ Mueller-Gaertner の手法による部分容積効果補
正画像と提案手法による再構成画像の比較

テンプレート画像提案手法

図３ 症例１（レビ－小体型認知症）の再構成画像

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JAMIT News Letter(No.10) 2011. 12

JAMIT のひろば

納得の検出力で読影医をサポートする
マンモグラフィ診断支援システム NEOVISTA I-PACS CAD typeM
加野亜紀子*
コニカミノルタのディジタルマンモグラフィの製品ラ速に増えており、読影を担当する医師の負荷は増大する

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一方です。このような背景を受けて、医師の読影をサポ

フィ診断支援システム「NEOVISTA I-PACS CAD

ートするインテリジェントな技術である「コンピュータ

typeM※」をご紹介します。

支援検出（computer- aided detection, CAD）」に対※「NEOVISTA I-PACS CAD typeM」は、「マンモグラフィ診断支援装置

する期待が高まっています。

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呼称です。

NEOVISTA I-PACS CAD typeM
マンモグラフィ診断支援システム「NEOVISTA

乳がんをめぐる動向とＣＡＤ
乳がんは日本女性の部位別がん罹患率の第一位を占め、I-PACS CAD typeM」は、コニカミノルタが医用画像

大きな社会問題となっています。ただし、乳がんは早期処理の分野で長年培った高度なパターン認識の技術をベに発見すれば治癒の可能性の高いがんでもあり、厚生労ースに、新規に開発したＣＡＤ装置です。ディジタルマ

働省がん対策推進基本計画の中でも、乳がん検診は重要

ンモグラフィ画像から、乳がんの代表的所見である微小な基軸の一つとして取り組みが進められています。

石灰化クラスタおよび腫瘤陰影の特徴をもつパターンを自動的に検出することで、医師の読影を補助します。

そのため、臨床現場ではマンモグラフィの撮影数が急

Cプレート

PCM
システム

（CP1M200）

病変と類似した特徴をもつパターンを検出

図 1 コニカミノルタ ディジタルマンモグラフィシステムの構成* コニカミノルタエムジー株式会社 〒191-8511 東京都日野市さくら町 1

25

CADの
指摘位置に
マークを表示JAMIT News Letter(No.10) 2011. 12システムの概要
位相コントラスト技術を応用した PCM（Phase
Contrast Mammography）システム、または CsBr
柱状結晶の Crystal Technology を用いたＣプレート（CP1M200）により取得されたマンモグラフィ画像データが REGIUS コンソール（CS-3/CS-5）から送信されると、「NEOVISTA I-PACS CAD typeM」はＣＡＤ
処理を実行し、処理結果をマンモグラフィ画像ビューア「NEOVISTA I-PACS MG/EX 読影マンモオプション」に送信します。読影をおこなう医師は、ビューアに付属したキーパッドのボタンを押すだけで、ＣＡＤ結果のマークを画像にオーバレイ表示させることができます。

図 2 ＣＡＤが病変の見落とし防止に寄与しうると考えられた例
左乳房上部に微小石灰化クラスタ候補のマークが表示されており、主な特長

指摘位置には、集簇する淡く不明瞭な微小石灰化がみとめられた。

1) 独自の検出アルゴリズム
高解像度と優れた鮮鋭性を実現したＰＣＭ画像およびこれからの展開

Ｃプレート画像の画質を活かす独自の検出アルゴリズム

日本におけるディジタルマンモグラフィの読影は、フを搭載しました。また、お客様からの要望に応え、検出ィルムによるハードコピー読影が大半を占めていますが、性能のみならず「納得感」（ＣＡＤの検出意図が医師にとＮＰＯ法人マンモグラフィ検診精度管理中央委員会によって理解しやすいこと）を重視し、アルゴリズム設計にる「ソフトコピー施設画像評価」認定が 2012 年 4 月

反映しています。

に開始されることも追い風となり、ソフトコピー読影への移行が急激に加速すると予想されます。

2) 微小石灰化の観察ストレスを軽減

ソフトコピー読影環境における高精度かつ快適で効率

微小石灰化については、きわめて淡く細かい石灰化ま的な読影のために、コニカミノルタは、マンモグラフィで検出できることでお客様から高い評価を得ており、「長画像ビューアの高速表示と充実した機能、軽快な操作性

時間読影などで疲労を感じ始めた時に助けてくれる」「見を追求しつづけています。マンモグラフィ診断支援シス

落としに対する不安感を和らげてくれる」「ＣＡＤに指摘

テム「NEOVISTA I-PACS CAD typeM」は、そのよされることで拡大して読影する動機付けとなる」などのうなビューアの機能と有機的に結びつき、ソフトコピー

ご感想をいただいています。

読影に不可欠なツールとして、また、信頼できるパート
ナーとして読影医を補助する存在を目指し、これからも

3) 読影にやさしいマーキング表示

進化を続けてゆきます。

検出候補を「曲線で囲む」表示方式を採用しました。微小石灰化クラスタ候補を破線で、腫瘤陰影候補を実線でお問い合わせ先

囲んで示します。
「病変がマークに覆い隠されることがな

コニカミノルタヘルスケア株式会社 営業本部
電話：042-589-1439

いため、観察時のストレスが少ない」「病変の広がりをhttp://konicaminolta.jp

評価する上で理解しやすく、助けになる」と好評です。

26

JAMIT News Letter(No.10) 2011. 12

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医用画像データベース
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ＪＡＭＩＴ e-News Letter No.１０（通算６４ ※）発 行 日
平成２３年１２月１５日
編集兼発行人 安藤 裕
発 行 所

ＪＡＭＩＴ

日本医用画像工学会
The Japanese Society of Medical Imaging Technology
http://www.jamit.jp/〒113-0033 東京都文京区本郷 6-2-9
モンテベルデ第二東大前 504 (有)クァンタム内 日本医用画像工学会事務局
TEL: 03(5684)1636 FAX: 03(5684)1650
E-mail: office@jamit.jp※本誌の前身であるCADM News Letterからの通算号数です。