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口腔細胞診の画像解析普及を目指したオープンデータセット構築と公開

Research Project

Project/Area Number 21K11907
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 60080:Database-related
Research InstitutionNihon University

Principal Investigator

末光 正昌  日本大学, 松戸歯学部, 講師 (10708770)

Project Period (FY) 2021-04-01 – 2026-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥3,510,000 (Direct Cost: ¥2,700,000、Indirect Cost: ¥810,000)
Fiscal Year 2025: ¥390,000 (Direct Cost: ¥300,000、Indirect Cost: ¥90,000)
Fiscal Year 2024: ¥390,000 (Direct Cost: ¥300,000、Indirect Cost: ¥90,000)
Fiscal Year 2023: ¥390,000 (Direct Cost: ¥300,000、Indirect Cost: ¥90,000)
Fiscal Year 2022: ¥520,000 (Direct Cost: ¥400,000、Indirect Cost: ¥120,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
Keywordsオープンデータセット / 口腔細胞診 / Papanicolaou染色 / 細胞像 / 病理画像 / 上皮性異形成 / 扁平上皮癌
Outline of Research at the Start

画像解析の研究に利用することが可能な多数の画像から構成されているオープンデータセットの調査を行い、画像オープンデータセットの現状を明らかにする。そして、それらの現状を踏まえ、病理検査画像のオープンデータセット構築を口腔細胞診の細胞像を主軸に行う。構築後はウェブ上で画像オープンデータセットを継続的に公開し、その利用状況について調査を行い利用実態を明らかにする。

Outline of Annual Research Achievements

本研究は、口腔細胞診のオープン画像データセットを構築・公開し、その利用状況を明らかにすることである。
口腔がんの発生頻度が最も高い場所である舌の症例にフォーカスしオープン画像データセットを構築・公開した。データセットの詳細は、舌症例のうち、細胞判定でNegative for Intraepithelial Lesion or Malignancy(NILM)で炎症を伴わないもの19例、NILMで炎症を随伴するもの19例、Low-grade Squamous Intraepithelial Lesion or low-grade dysplasia 13例、High-grade Squamous Intraepithelial Lesion or high-grade dysplasia 15例、Squamous Cell Carcinoma 19例から撮影された細胞像9,593枚からなる画像データセットとなった。
細胞像は、対物レンズ40倍で、画像の中心に核が位置するように調整し、中心部の核に焦点が合った状態で撮影した。画像は1,024 pixel x 1,024 pixelのサイズでトリミングし、PNG形式で保存した。すべての画像を1つのフォルダに格納し、ZIP形式で圧縮し17.1GBの容量となった。データセットはhttps://oopid.jp/index.htmlにて公開中である。データセットの使用条件は、オープンデータ基本指針(平成29年5月30日IT本部・官民データ活用推進戦略会議決定 令和3年6月15日改正)に準拠した。
データセット構築に際しては、作業途中に明らかとなった、モーションアーチファクト(被写体ブレ)対策とレンズ収差を考慮したトリミング位置の固定に留意した。
オープン画像データセットの使用状況は、公開後約2か月で10回程度のダウンロード状況である。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

概要としては、ピットフォールの存在によりデータセット構築に遅延が生じた。その後の作業に関しては順調に進んだ。
最も時間を要する撮影に関しては、研究途中で明らかとなったピットフォールに留意して作業が進められた。撮影後は、画像の均質化を維持するために同一条件下でのトリミング、データセットユーザが画像の整合性を確認するためのハッシュの付与(SHA256)を行い、ウェブ上(https://oopid.jp/index.html)で公開となった。作成が完了したデータセットの詳細は、舌症例のうち、細胞判定でNegative for Intraepithelial Lesion or Malignancy(NILM)で炎症を伴わないもの19例、NILMで炎症を随伴するもの19例、Low-grade Squamous Intraepithelial Lesion or low-grade dysplasia 13例、High-grade Squamous Intraepithelial Lesion or high-grade dysplasia 15例、Squamous Cell Carcinoma 19例からなる9,593枚の細胞像である。
公開後は定期的なアクセスログの確認を行っており、データセットのダウンロード状況に関しては把握しているが、データセットの利用状況については公開から日が浅いため、十分明らかにはなっていない。

Strategy for Future Research Activity

現在舌症例の細胞像オープン画像データセット公開中である。今後の推進方策は3つを予定している。
1つ目は、データセットの利用状況を明らかにすることである。ダウンロード状況に関しては、サーバログから明らかになるが、実使用状況に関しては、使用上の注意に基づく表示を頼りに調査を行う予定である。尚、本データセットの使用条件は、オープンデータ基本指針(平成29年5月30日IT本部・官民データ活用推進戦略会議決定 令和3年6月15日改正)に準拠している。そのため、使用方法は種々の用途が想定される。
2つ目は、学会発表や論文等でデータセットを使用し、関連分野の研究者にオープン画像データセットの存在を認知してもらうことである。積極的な学会参加と論文作成を予定している。
3つ目が、さらなるデータセットの構築である。現在公開中のデータセットは、細胞像を対物レンズ40倍で撮影したものであり、核の解析に最適である。しかし、細胞診のスクリーニングに際しては、細胞検査士は通常対物レンズ10倍にて観察を行い、確認を要する細胞について対物レンズ40倍で観察するというフローである。そのため、画像データセットとしての需要は対物レンズ10倍の画像も一定数存在するものと考えられることから、低倍率のデータセット構築を考えている。更に、現在公開中のデータセットは、容量が17.1GBと膨大であるため、分割ダウンロードできるようにデータを分割して公開する予定である。

Report

(3 results)
  • 2023 Research-status Report
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Research-status Report
  • Research Products

    (9 results)

All 2023 2022 2021

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 2 results) Presentation (5 results)

  • [Journal Article] Morphological Changes of the Epipharynx as a Result of Rapid Maxillary Expansion in Children2023

    • Author(s)
      Nakamura Chiori、Suemitsu Masaaki、Nakayama Mitsuko、Tanaka Hidekuni、Muto Yuko、Ishii Kaori、Kuyama Kayo
    • Journal Title

      International Journal of Oral-Medical Sciences

      Volume: 21 Issue: 3 Pages: 120-130

    • DOI

      10.5466/ijoms.21.120

    • ISSN
      1347-9733, 2185-4254
    • Year and Date
      2023-03-27
    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Comparative Cytological and Histopathological Study of Peri-Implantitis and Periodontitis2023

    • Author(s)
      Masaaki Suemitsu, Yoshikazu Nakayama, Mao Yamamoto, Mitsuko Nakayama, Tadahiko Utsunomiya, Kayo Kuyama
    • Journal Title

      Open Journal of Stomatology

      Volume: 13 Pages: 385-395

    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] 口腔上皮腫瘍性病変早期診断のための画像工学的解析手法を用いた細胞診判定基準の確立2022

    • Author(s)
      久山佳代、末光正昌、浮ケ谷匡恭
    • Journal Title

      病理と臨床

      Volume: 40 Pages: 41-48

    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 病理画像データセットの現状と構築における留意点2022

    • Author(s)
      末光正昌,山本真緒,浮ケ谷匡恭,中山光子,中村千織,中山凱雄,鶴見誠,立花寿人、宇都宮忠彦,久山佳代
    • Journal Title

      日大口腔科学

      Volume: 48 Pages: 1-7

    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 病理組織診断と乖離が認められたNILM症例の細胞学的比較検討2023

    • Author(s)
      末光正昌, 松本 敬, 浮ヶ谷匡恭, 加藤 拓, 中山光子, 宇都宮忠彦, 久山佳代
    • Organizer
      第62回日本臨床細胞学会秋期大会
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] 細胞像オープンデータセット作成におけるピットフォールと対策2023

    • Author(s)
      末光正昌, 松本 敬, 浮ヶ谷匡恭, 加藤 拓, 山本真緒, 中山光子, 宇都宮忠彦, 久山佳代
    • Organizer
      第64回日本臨床細胞学会総会(春期大会)
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] 直接塗抹法と液状化検体細胞診における深層型平上皮細胞の細胞学的検討2022

    • Author(s)
      末光正昌,浮ヶ谷匡恭,山本真緒,中山光子,松本 敬,宇都宮忠彦,久山佳代
    • Organizer
      第63回日本臨床細胞学会総会(春期大会)
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 病理画像オープンデータセットの現状調査 と細胞診オープンデータセットの開発と公 開2022

    • Author(s)
      末光正昌,浮ヶ谷匡恭, 山本真緒,中山光子, 齋藤美雪,齋藤隆明,二谷悦子, Mernyei Maria,宇都宮忠彦, 久山佳代
    • Organizer
      第63回日本臨床細胞学会総会(春期大会)
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 細胞診で Tzanck 細胞様細胞が認められた口 腔粘膜疾患 4 症例2021

    • Author(s)
      山本真緒,末光正昌,中山光子,山本 泰,横山 愛,遠藤弘康,浮ヶ谷匡恭,松本 敬,宇都宮忠彦,久山佳代
    • Organizer
      第60回日本臨床細胞学会秋期大会
    • Related Report
      2021 Research-status Report

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Published: 2021-04-28   Modified: 2024-12-25  

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