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山口大学出願発明：H20-026
特開ＷＯ2009-125755 特許第5493133号
山口大学出願発明：H20-026
発明の名称：開曲線フーリエ記述子を用いた
Ｘ線画像処理方法及びシステム
発明の名称 開曲線フーリエ記述子を用いた
Ｘ線画像処理方法及びシステム
発明の要約
【背発明の要約
景】
膝の痛みを訴える高齢者は多いが、これは変形性膝関節症と呼ばれる疾病で、重度に進行
【背 景】
すると、人工関節の置換手術を受ける（10万人/年）。手術後の経過の診断の際には、間接部
膝の痛みを訴える高齢者は多いが、これは、変形性膝関節症と呼ばれる疾病で、重度に進行すると、
の骨同士の位置関係（アライメント）を把握する必要があり、レントゲン写真が用いられる。し
人工関節の置換手術を受ける（１０万人／年）。手術後の経過の診断の際には、関節部の骨同士の位
かしながら、膝間接部分は、複数の骨が錯綜しており、特に膝蓋骨部分は、人工関節コンポ置関係（アライメント）を把握する必要があり、レントゲン写真が用いられる。
ネントの陰に隠れて、輪郭及び大腿骨との相対位置関係が不明で、正確な手術経過の把握
しかしながら、膝関節部分は、複数の骨が錯綜しており、特に膝蓋骨部分は、人工関節コンポーネント
が困難であった。
の陰にかくれて、輪郭及び大腿骨との相対位置関係が不明で、正確な手術経過の把握が困難であった。
（写真１参照）
【解決手段】
レントゲン写真上の、膝蓋骨の相対位置(一部が人工関節コンポーネントに隠れて判別不明）
【解決手段】
を推定するアルゴリズムを開発した。具体的には、Ｐ型フーリエ記述子という数学的手法を用
レントゲン写真上の、膝蓋骨の相対位置（一部が人工関節コンポーネントに隠れて判別不能）を推定す
いて、開曲線（一部が隠れて見えないので輪郭は開曲線となる）を数式化し、テンプレートパ
るアルゴリズムを開発した。具体的には、Ｐ型フーリエ記述子という数学的手法を用いて、開曲線（一部
ターンマッチングを行う。
が隠れて見えないので輪郭は開曲線となる）を数式化し、テンプレートパターンマッチングを行う。
【図表等】
図面等
図１ 人工関節置換
後手術後の膝関節
部のX線写真の例
写真１ X線画像（２次元）
θx
輪郭
抽出
大腿骨
マッチング
ライブラリ
膝蓋骨の輪郭の一
部が、人工関節コン
ポーネントの背面に
なり、全体輪郭が不
明になっており，大
腿骨との位置関係
が把握できない．
Z
Y
人工関節
膝蓋骨
数値
計算
一致するものを
ライブラリから抽出
（θ ｘ，θ ｙの決定）
θy
３次元の位置（X,Y,Z）と
姿勢（θ ｘ，θ ｙ，θ ｚ）の推定
利用分野
利用分野
人工関節置換手術後のレントゲン写真の画像解析による術後診療、リハビリツール。
○ 人工関節置換手術後の、レントゲン写真の画像解析による術後診療、リハビリツール
工業製品等でＸ線を用いた非破壊内部検査に対しても応用可能。
○ 上記以外にも、工業製品等でのＸ線を用いた非破壊内部検査に対しても応用可能。
連絡先
連絡先
有限会社山口ティー・エル・オー
有限会社山口ティー・エル・オー
〒755-8611 山口県宇部市常盤台2-16-1 山口大学 大学研究推進機構内
〒755-8611
山口県宇部市常盤台2-16-1
山口大学産学公連携・イノベーション推進機構内
TEL: 0836-22-9768
FAX: 0836-22-9771
E-mail: [email protected]
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医 43ページ
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