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• 1. ザイオソフト株式会社 岡部 淳(@fofof)
• 2. ザイオソフト株式会社 岡部 淳(@fofof)
• 3.  自己紹介  3D医用画像とは  2Dの画像処理と3D医用画像処理の異なる点  ソフトの紹介
• 4.  自己紹介  3D医用画像とは  2Dの画像処理と3D医用画像処理の異なる点  ソフトの紹介
• 5.  3D医用画像処理ワークステーションの開発 ◦ CTやMRIや核医学の主に三次元データを扱うソフトウェア ◦ 病院で医者、放射線技師が使うもの  私の仕事 ◦ レンダリングエンジンのメンテナンス  Volume rendering等 ◦ 医用画像処理・認識の研究開発  CTデータのセグメンテーション  骨、血管  CTデータのラベリング  骨に名前つけるとか、血管に名前つけるとか  etc….
• 6.  自己紹介  3D医用画像  2Dの画像処理と3D医用画像処理の異なる点  ソフトの紹介
• 7. 2D画像：RGB、IR、デプス、ハイパースペクトラル etc.. 3D画像：RGBD, ポイントクラウド etc.. 3D医用画像：
• 8.  マルチスライスCT  MRI  核医学検査(PET, SPECT)  超音波 2D画像：RGB、IR、デプス、ハイパースペクトラル etc.. 3D画像：RGBD, ポイントクラウド etc.. 3D医用画像：
• 9.  マルチスライスCT ◦ 放射線を使って輪切りの断面を撮る ◦ 各部位の放射線吸収量がわかる  MRI ◦ 核磁気共鳴を利用し概ね水素原子の量を測る ◦ (水とか)  核医学検査(PET, SPECT) ◦ 放射線同位体を体の中に入れ、崩壊を検出 ◦ 放射線同位体の集まりやすい所（がん等）を検出  超音波 ◦ 超音波の反響を映像化 ◦ 超音波の反射の時間から距離を計算する 2D画像：RGB、IR、デプス、ハイパースペクトラル etc.. 3D画像：RGBD, ポイントクラウド etc.. 3D医用画像：
• 10.  マルチスライスCT ◦ 形がきれいに出る ◦ 被爆あり  MRI ◦ 被爆なし ◦ 狭いところで長時間、低解像度  核医学検査(PET, SPECT) ◦ 被爆は少ないが… ◦ もんやり  超音波 ◦ 被爆なし、ポータブル、リアルタイム ◦ もんやり 細かい形状 被ばくナシ 病変の 場所 2D画像：RGB、IR、デプス、ハイパースペクトラル etc.. 手軽 3D画像：RGBD, ポイントクラウド etc.. 3D医用画像：
• 11.  マルチスライスCT ◦ 形がきれいに出る ◦ 被爆あり  MRI ◦ 被爆なし ◦ 狭いところで長時間、低解像度  核医学検査(PET, SPECT) ◦ 被爆は少ないが… ◦ もんやり  超音波 ◦ 被爆なし、ポータブル、リアルタイム ◦ もんやり 細かい形状 被ばくナシ 病変の 場所 2D画像：RGB、IR、デプス、ハイパースペクトラル etc.. 手軽 3D画像：RGBD, ポイントクラウド etc.. 3D医用画像：
• 12.  一断面 512x512 px ◦ 1024x1024, 2048x2048も存在するがメジャーでは無い ◦ 0.3~0.5 mm/voxel  枚数は好きなだけ ◦ 0.3mm～1.0mm 間隔等が多い ◦ 全身で3000枚超  グレースケール: 放射線吸収量の値(単位HU) 512x512 (px) ・・・ 300~3000枚 CTは細かい形状・情報が含まれるため、画像処理・認識が重要 空気 脂肪 水 軟組織 骨・石灰 金属 0 -100 -1000 50～100 200～1500 高い
• 13.  頭が痛いので中を調べよう…
• 14.  頭が痛いので中を調べよう…
• 15.  頭が痛いので中を調べよう…
• 16.  造影 ◦ CTを撮る際の対象として血管や臓器を見たい ◦ 血管や臓器は水、軟組織で背景と区別がつかない
• 17.  非造影
• 18.  造影 ◦ CTを撮る際の対象として血管や臓器を見たい ◦ 血管や臓器は水、軟組織で背景と区別がつかない ◦ そこで血管に放射線吸収率の高い液体を注入する
• 19.  造影 ◦ CTを撮る際の対象として血管や臓器を見たい ◦ 血管や臓器は水、軟組織で背景と区別がつかない ◦ そこで血管に放射線吸収率の高い液体を注入する ◦ 血管や臓器のHU値が上がる
• 20.  非造影  造影
• 21.  造影 ◦ CTを撮る際の対象として血管や臓器を見たい ◦ 血管や臓器は水、軟組織で背景と区別がつかない ◦ そこで血管に放射線吸収率の高い液体を注入する ◦ 血管や臓器のHU値が上がる ◦ 血管や臓器が見える！
• 22.  造影 ◦ CTを撮る際の対象として血管や臓器を見たい ◦ 血管や臓器は水、軟組織で背景と区別がつかない ◦ そこで血管に放射線吸収率の高い液体を注入する ◦ 血管や臓器のHU値が上がる ◦ 血管や臓器が見える！ ◦ でも骨とかと同じぐらい…
• 23.  一断面 512x512 px ◦ 1024x1024, 2048x2048も存在するがメジャーでは無い ◦ 0.3~0.5 mm/voxel  枚数は好きなだけ ◦ 0.3mm～1.0mm 間隔等が多い ◦ 全身で3000枚超  グレースケール: 放射線吸収量の値(単位HU) 512x512 (px) ・・・ 300~3000枚 CTは細かい形状・情報が含まれるため、画像処理・認識が重要 空気 脂肪 水 軟組織 骨・石灰 金属 0 -100 -1000 50～100 200～1500 高い
• 24.  一断面 512x512 px ◦ 1024x1024, 2048x2048も存在するがメジャーでは無い ◦ 0.3~0.5 mm/voxel  枚数は好きなだけ ◦ 0.3mm～1.0mm 間隔等が多い ◦ 全身で3000枚超  グレースケール: 放射線吸収量の値(単位HU) 512x512 (px) ・・・ 300~3000枚 CTは細かい形状・情報が含まれるため、画像処理・認識が重要 空気 脂肪 水 軟組織 骨・石灰 金属 0 -100 -1000 50～100 200～1500 高い 造 影 剤－－－－
• 25.  自己紹介  3D医用画像とは  2Dの画像処理と3D医用画像処理の異なる点  ソフトの紹介
• 26.  データ量が多い ◦ 512x512x2500x2byte = 1.3GByte ◦ 2D だとごりっと出来る処理がつらい  アルゴリズムのオーダーが重要  定数項も馬鹿にならない…  テスト実装でも、SSEとか、GPUとか、マルチスレッドとか…  次元が多いことにより、場合の数が増大 ◦ 隣接ボクセル  2D: 4, 8  3D: 6, 18, 26 ◦ 対称性が多い  1つの軸に対して、鏡像だけでなく、回転対称を考慮する必要がある
• 27.  等方では無い、直交では無い ◦ CTの場合、X, Y, Z軸は直交しているが、X, Y 方向の 間隔と Z 方向の間隔が異なる  機器によっては Z 方向が等間隔ですらないことも… ◦ MRI, PET, SPECT の場合、軸が直交していない、X, Y, Z の間隔が異なる ◦ 微分とか畳み込みとか容量の計算とか注意が必要  データセットの数が少ない ◦ ネットから数万サンプル…集められません… ◦ 学習等しようとした場合、良くて数百サンプル集める のがやっと ◦ サンプルが20データしかなくて、1つが特殊なケース だったり…  1 channel 2byte  OpenCV で使えないルーチンが非常に多い 512x512 (px) ・・・
• 28.  Occlusion が無い 独特のアーティファクト(ノイズ)はある  輝度(CT)値がそのまま意味のある情報である ◦ でも撮影条件により微妙に前後することも  造影剤のレンジは広すぎ  骨とかぶさる  造影失敗データ  老人は骨がスカスカになる  絶対的な座標がある ◦ 患者座標系があり、頭方向、体の前方向等の情報が得られる  たまに斜めっている人もいる ◦ 物理的な長さが正確にわかる  子供から巨体まで、それなりにレンジがあることを考慮する必要あり
• 29.  撮像対象がそろっている ◦ 基本は人間 ◦ 概ねどんな人でも臓器の接続の仕方などは一緒 ◦ しかし対象が病人で有ることが多いため、特殊なデータが来るこ とも  撮像の条件がそろっていることが多い ◦ 同じ病院であれば、造影剤の濃さ、切りだされている範囲がほぼ 揃う ◦ 違う病院だと全然違うことも…
• 30.  自己紹介  3D医用画像とは  2Dの画像処理と3D医用画像処理の異なる点  ソフトの紹介
• 31.  自己紹介  3D医用画像とは  2Dの画像処理と3D医用画像処理の異なる点  ソフトの紹介
• 32.  自己紹介  3D医用画像とは  2Dの画像処理と3D医用画像処理の異なる点  ソフトの紹介  最後に
• 33.  ザイオソフトでは社員、アルバイトの募集を行っています ◦ こんな人を…  画像処理の知識がある方  医用画像処理に興味のある方 ◦ 開発環境等  言語  C++  C#  Cuda/OpenCL  実験等は好きな言語  開発マシン  8nodeとか12nodeのマシン  なんか良いGPU  メモリ32GB超 ◦ 会社概要  港区三田  社員５０人程度、開発２０人程度 ◦ 会社詳細  http://www.zio.co.jp/  興味のある方は、私に連絡ください ◦ 見学等手配します