| Project/Area Number |
23K07096
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 52040:Radiological sciences-related
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| Research Institution | National Institutes for Quantum Science and Technology |
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Principal Investigator |
立花 泰彦 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 量子医科学研究所 分子イメージング診断治療研究部, 主幹研究員 (20749973)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
岸本 理和 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, QST病院, 課長 (00312364)
森 慎一郎 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 量子医科学研究所 物理工学部, グループリーダー (60415403)
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| Project Period (FY) |
2023-04-01 – 2026-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000)
Fiscal Year 2025: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
Fiscal Year 2024: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
Fiscal Year 2023: ¥3,250,000 (Direct Cost: ¥2,500,000、Indirect Cost: ¥750,000)
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| Keywords | ノイズ除去 / エラー抑制 / 深層学習 / 機械学習 / 人工知能 / 医用画像 |
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| Outline of Research at the Start |
AIを用いた高効率のノイズ除去と、AI操作にともなって生じる可能性のあるエラー(存在しない情報を作ってしまう、本来はあった情報を消してしまう)リスク抑制を両立するAIデザインの開発を行う。
開発したAIのエラー抑制力の検証には、任意のノイズ除去AIに対してエラーが起こりやすいパターンを見つけ出す敵対AIを別途開発し、それに対する抵抗力を指標として評価する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
研究計画に従い提案課題に取り組んだ。また、得られた知見を利用し、関連研究を推進した。得られた成果について原著論文1篇が採択された。また、そのほか特許出願1件、国外学会発表1件を起こった。具体的な内容を以下に記載する。
1.本課題で提案した研究開発の第一段階として、ボランティア画像を対象として実際に開発しようとするAIのプロトタイプを開発した。このプロトタイプを代表的な従来法と比較し、遜色のないノイズ除去能力を持つことを示した。本課題ではAIに制約を加えることでエラーを抑制を行うとするものであるから、本質的なリスクとしてノイズ除去能力が低下することが予想されていたが、これを初期的検討において否定することができた。この成果を原著論文としてまとめ、採択された。
2.上記のプロトタイプ開発の成果を受けて、提案するAIの実際のエラー抑制力を評価するための敵対的AIの開発を行ったり、得られたノイズ除去画像の臨床的意義について評価するためには、より規模が大きく、かつ臨床ベースに収集したデータベースにより開発および検証を行う必要がある。このため、研究計画に従ってデータ収集を行い、質的・量的に概ね目標を達成した。
3.関連研究として、前立腺癌の診断のために行われる骨盤部MRIにおいて、複数シークエンスにおける大域的な特徴と局所的な特徴を独立して抽出し、互いに組み合わせることで、病変疑い部位の検出力を高めたAIの開発を行った。開発技術について特許出願を行い、成果を国際学会(IMIP2024)にて発表した。原著論文の投稿を準備中。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
おおむね順調に進展している。
当初の研究計画通りに進捗しており、中間成果が原著論文として採択された。また、関連研究にも着手し、一定の成果が得られている。
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| Strategy for Future Research Activity |
引き続き研究計画に従った研究開発を行う。データ収集は継続するが、ここまでに収集したデータを用い、本課題の特徴であるエラー抑制力の検討を行うためのAIを開発し、検証を開始する予定である。
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