Development of an analytical system for ROC/FROC observer study

• Project/Area Number: 17K09062
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Research Field: Medical Physics and Radiological Technology
• Research Institution: Gifu University
• Principal Investigator: Fukuoka Daisuke 岐阜大学, 教育学部, 准教授 (60321436)
• Project Period (FY): 2017-04-01 – 2022-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2021)
• Budget Amount: ¥3,640,000 (Direct Cost: ¥2,800,000、Indirect Cost: ¥840,000); Fiscal Year 2021: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000); Fiscal Year 2020: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000); Fiscal Year 2019: ¥520,000 (Direct Cost: ¥400,000、Indirect Cost: ¥120,000); Fiscal Year 2018: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000); Fiscal Year 2017: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
• Keywords: 医療福祉 / 画像診断 / 医療・福祉

Outline of Final Research Achievements

In this study, we developed a ROC/FROC analysis system to realize reliable observer studies. (1) Development of a highly functional image viewer. (2) Development of an online statistical analysis system. (3) Development of an automated diagnostic performance system for computer-aided diagnosis (CAD) systems. This system realized reliable ROC/FROC observer tests with less bias and human error.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

医用システムの運用において，今後，人工知能技術とヒトとの関係が診断に及ぼす影響の解明は非常に重要になると予想される．医療の質を保証する上で，最終的な医療システムの有効性の検証は，観察者実験による視覚評価を用いる必要がある．
本研究成果は，観察者実験の信頼性向上に寄与する成果であり，医療システムの質保証に関する要素技術として社会的な意義は大きい．

Research Products

• [Journal Article] プレサルコペニア診断における骨格筋超音波画像の性状解析による深層学習 (2020)
  • Author(s): 松野 寛子, 渡邉 恒夫, 福岡 大輔, 高田 彩永, 野久 謙, 藤田 広志, 伊藤 弘康
  • Journal Title: 臨床病理 Volume: 68(2) Pages: 89-94
  • NAID: 40022178374
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 特集4きほんのキホンシリーズ「ROC解析」ROCセミナー誌上ミニ講座 (2019)
  • Author(s): 白石順二, 福岡大輔, 田中利恵
  • Journal Title: 公益社団法人 日本放射線技術学会 関東支部雑誌 Volume: 22 Pages: 23-28
• [Journal Article] Verification of modified receiver-operating characteristic software using simulated rating data (2018)
  • Author(s): Shiraishi Junji、Fukuoka Daisuke、Iha Reimi、Inada Haruka、Tanaka Rie、Hara Takeshi
  • Journal Title: Radiological Physics and Technology Volume: 11 Issue: 4 Pages: 406-414
  • DOI: 10.1007/s12194-018-0479-9
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Quantitative Sonographic Assessment of the Quadriceps Femoris Muscle in Healthy Japanese Adults (2017)
  • Author(s): Watanabe Tsuneo、Murakami Hiroki、Fukuoka Daisuke、Terabayashi Nobuo、Shin Sohee、Yabumoto Tamotsu、Ito Hiroyasu、Fujita Hiroshi、Matsuoka Toshio、Seishima Mitsuru
  • Journal Title: Journal of Ultrasound in Medicine Volume: 36 Issue: 7 Pages: 1383-1395
  • DOI: 10.7863/ultra.16.07054
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 運動器領域における超音波検査評価法の創出 (2017)
  • Author(s): 渡邉恒夫, 寺林伸夫, 福岡大輔, 藤田広志, 松岡敏男, 清島満
  • Journal Title: 臨床病理 Volume: 65(12)
  • NAID: 40021431647
• [Journal Article] 胸部X線画像との画像融合を用いたMIBG心筋シンチグラムにおける心臓縦隔比測定ソフトウェア開発の現状 (2017)
  • Author(s): 小保田智彦, 原 武史, 福岡大輔, 三木一孝, 石原匡彦, 多湖博史, 安部美輝, 片渕哲朗, 藤田広志
  • Journal Title: 日本心臓核医学会誌 Volume: 19(1) Pages: 27-32
  • NAID: 130006895120
• [Journal Article] A02-3 Function integrated diagnostic assistance based on multidisciplinary computational anatomy models - Progress Overview FY2016 - (2017)
  • Author(s): H.Fujita, T.Hara, X.Zhou, K.Azuma, D.Fukuoka, Y.Hatanaka, N.Kamiya, M.Matsuo, T.Katafuchi, T.Matsubara, T.Miyati, C.Muramatsu, A.Teramoto, and Y.Uchiyama
  • Journal Title: Proc. of the 3rd International Symposium on the Project “Multidisciplinary Computational Anatomy” Volume: - Pages: 95-104
• [Presentation] 双方向通信のための Web アプリ開発 (2021)
  • Author(s): 神村亮佑, 福岡大輔
  • Organizer: 第39回 日本産業技術教育学会東海支部大会
• [Presentation] U-Netを用いたフレーム補間による2次元心臓超音波検査の画像診断補助法の検討 (2021)
  • Author(s): 竹下遼, 原武史, 福岡大輔, 佐橋勇紀, 周向栄, 藤田広志, 大倉宏之
  • Organizer: 第35回日本生体医工学会東海支部大会
• [Presentation] 教育講演：医用画像とディープラーニング (2019)
  • Author(s): 福岡 大輔
  • Organizer: 第3回DR連合フォーラム
  • Invited
• [Presentation] 教育講演：Neural Network Consoleの医療応用 (2019)
  • Author(s): 福岡 大輔
  • Organizer: 日本歯科人工知能(AI)研究会 第2 回歯科AI 研究会
  • Invited
• [Presentation] 深層学習を用いた画像研究をはじめるための基礎知識 (2019)
  • Author(s): 福岡 大輔
  • Organizer: 第75回日本放射線技術学会総会学術大会
  • Invited
• [Presentation] タンパク構造解析法の応用によるマクロ3D形態定量解析法開発(第2報)自動座標抽出解析ソフト開発 (2018)
  • Author(s): 加藤善一郎，福岡大輔，岸田宗範，中田浩平，神志那弘明，川瀬成吾，富永浩史，原 武史
  • Organizer: 日本魚類学会年会
• [Presentation] 超音波検査によるサルコペニアの画像評価:深層学習の有用性および深部静脈血栓症との関連性について (2018)
  • Author(s): 松野寛子, 渡邉恒夫, 福岡大輔, 高田彩永, 野久謙, 藤田広志, 伊藤弘康
  • Organizer: 日本臨床検査医学会
• [Presentation] ROC解析用ソフトウェアの再生と統合型観察者実験キットの開発 (2017)
  • Author(s): 福岡大輔，白石順二 ，原 武史，田中利恵
  • Organizer: 第45回日本放射線技術学会秋季学術大会
• [Presentation] ROC観察者実験用ソフトウエアを用いた一対比較法による画質評価 (2017)
  • Author(s): 白石順二，福岡大輔，田中利恵，原 武史
  • Organizer: 第19回医用画像認知研究会
• [Presentation] ドパミントランスポーターイメージングにおけるCT像とMR像の位置合わせを利用した定量解 析システム (2017)
  • Author(s): 竹田優太, 横井翔伍, 田中悠貴, 原武史, ZHOU Xiangrong, 片渕哲朗, 福岡大輔, 松迫正樹, 藤田広志
  • Organizer: 第36回日本医用画像工学会大会
• [Presentation] 脳血流シンチグラフィ検査におけるPatlak plot法に基づく平均脳血流量の自動測定システムの開発 (2017)
  • Author(s): 籾内政哉, 原武史, 福岡大輔, 多湖博史, 後藤裕夫, 片渕哲朗, 藤田広志
  • Organizer: 第36回日本医用画像工学会大会
• [Book] 標準 医用画像の視覚評価法 (2020)
  • Author(s): 白石順二, 原武史, 福岡大輔, 田中利恵
  • Total Pages: 200
  • Publisher: オーム社
  • ISBN: 9784274226434
• [Book] 2020-2021年版 標準 医用画像のためのディープラーニング (2020)
  • Author(s): 福岡大輔, 川下郁生, 高橋規之, 中山良平
  • Total Pages: 220
  • Publisher: オーム社
  • ISBN: 9784274225451
• [Book] 標準 医用画像のためのディープラーニング (2019)
  • Author(s): 藤田 広志、福岡 大輔
  • Total Pages: 180
  • Publisher: オーム社
  • ISBN: 9784274223648
• [Book] 医用画像情報工学 (2018)
  • Author(s): 藤田広志・寺本篤司・岡部哲夫 編
  • Publisher: 医歯薬学出版
  • ISBN: 9784263206485