2018 Fiscal Year Research-status Report
AIによる臨床画像診断を目指すための複合ディープラーニングネットワークの開発研究
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17K10385
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| Research Institution | National Institutes for Quantum and Radiological 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, 放射線医学総合研究所 分子イメージング診断治療研究部, 主任研究員(定常) (20749973)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
相田 典子 地方独立行政法人神奈川県立病院機構神奈川県立こども医療センター(臨床研究所), 臨床研究所, 部長 (20586292)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 機械学習 / 深層学習 / 可視化 / MRI / 脳 / 分類問題 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
研究計画に従い、提案技術の開発に取り組んだ。また、得られた知見を利用し、関連研究を推進した。
１．昨年度までに行ったHuman Connectome Project(国際的な公開データ)を利用した実装研究をBrush upした。成果を論文にまとめ、Magnetic Resonance in Medical Sciences誌に発表した。
この研究は今年度までに国際学会（ISMRM）での特別セッション採択や国内学会（JAMIT）での学会賞受賞、国内商業誌(INNERVISION)への特集記事執筆など高い評価を受けている。
２．１．の研究をさらに高度に実装研究するためのデータベース（健常小児脳）を引き続き構築中である。
３．関連研究として、脳のSynthetic Relaxometry Imagingによりミエリン濃度を推定するためのニューラルネットワークを開発した(2018年度)。これは従来の技術に加えて、推定の際に個々のピクセルのT1,T2緩和、プロトン濃度だけでなく、そのピクセルの解剖学的な位置関係を反映させることを目的としたもので、結果として従来のものよりも正確な推定が行える可能性が示された。この成果は国際学会(ISMRM)で発表したほか、国際誌に論文投稿中である。
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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
当初の研究計画にそって研究が進捗しており、かつ、その成果を対外的に発表することもできているため。
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| Strategy for Future Research Activity |
2017年度より継続的に収集している独自データ(健常小児脳)を利用して、最終的に研究計画書に記載したネットワーク全体の実装を図る。
画像のみでなく、MRSデータや性別等の付随データを総合的に利用した分類学習（年齢の判別）を行い、かつ、どの特徴が最も重要であったかを可視化できるネットワークの実装を行いたい。
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| Causes of Carryover |
本年度に必要と計画した必要物品（コンピューターなど）の一部を他課題と共用することにより使用予算を削減することができた。つまり、本課題は機械学習に関するものであるため、計算能力の高いGPUサーバーや、多量のデータを保存したりGPUサーバーに送るファイルサーバー、CPUを用いた計算を高速に行うためのCPUサーバーなど多数の高性能コンピューターを必要とする。しかし、このようなコンピューター技術の発展は昨今著しいため、可能な限りその時点で必要な最低限のコンピューターを購入し、不足に応じて随時追加していく方法が予算を効率よく使うために最も望ましい。このため上記のような効率化を行った。
差額は来年度以降に不足する高性能コンピューターの追加購入等にあてる予定である。
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Research Products
(8 results)
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[Journal Article] The utility of a convolutional neural network for generating a myelin volume index map from rapid simultaneous relaxometry imaging2019
Author(s)
Yasuhiko Tachibana, Akifumi Hagiwara, Masaaki Hori, Jeff Kershaw, Misaki Nakazawa, Tokuhiko Omatsu, Riwa Kishimoto, Kazumasa Yokoyama, Nobutaka Hattori, Shigeki Aoki, Tatsuya Higashi, Takayuki Obata
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Journal Title
arXiv
Volume: arXiv:1904.10960
Pages: -
Open Access
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[Presentation] The utility of a convolutional neural network for generating a myelin volume index map from rapid simultaneous relaxometry imaging2019
Author(s)
Yasuhiko Tachibana, Akifumi Hagiwara, Masaaki Hori, Jeff Kershaw, Misaki Nakazawa, Tokuhiko Omatsu, Riwa Kishimoto, Kazumasa Yokoyama, Nobutaka Hattori, Shigeki Aoki, Tatsuya Higashi, Takayuki Obata
Organizer
ISMRM2019
Int'l Joint Research
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