2020 Fiscal Year Annual Research Report
Tensor Sparse Coding for Temporal and Spatial Feature Extraction and Classification of Liver Lesions in Multi-phase CT Images
Project/Area Number |
18H03267
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Research Institution | Ritsumeikan University |
Principal Investigator |
陳 延偉 立命館大学, 情報理工学部, 教授 (60236841)
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Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
岩本 祐太郎 立命館大学, 情報理工学部, 助教 (30779054)
韓 先花 山口大学, 大学院創成科学研究科, 准教授 (60469195)
古川 顕 東京都立大学, 人間健康科学研究科, 教授 (80199421) [Withdrawn]
金崎 周造 滋賀医科大学, 医学部, 非常勤講師 (90464180)
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Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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Keywords | 肝臓腫瘍病変 / 多重線型理論 / スパース符号化法 / 計算機診断支援 / 深層学習 / 肝臓腫瘍の分類 / 類似症例検索 |
Outline of Annual Research Achievements |
肝臓がんは、平均5年生存率が30%程度とがん全体の中でも極めて低く、正確な診断に基づく早期発見が求められる。肝臓がんの診断には、多時相CT画像(造影剤を急速注入してから経時的に複数回の撮像を行なって得られたCT画像)がよく用いられる。本研究では、肝腫瘍性病変の計算機支援診断法の確立を目的とし、多時相CT画像から有効な時空間特徴抽出のフレームワークを構築するとともに、AIを用いた診断支援システムを開発した。 既存手法は、個々の時相CT画像から特徴を抽出し、それらの特徴ベクトルを繋いで時空間特徴として使用していたが、時相間の共起関係を記述することができず、分類または検索の精度は十分ではなかった。本研究では、多時相CT画像を一つのテンソルとして取り扱い、我々が開発したテンソルスパース表現法を用いた時相間の共起を考慮した時空間特徴抽出法を提案し、多時相CT画像を用いた肝腫瘍性病変の分類精度ならびに類似症例の検索精度を向上させた。また、提案法の有効性について計算機実験による検証だけではなく、医師による検証実験も行い、その有効性を確認した。さらに、近年注目されている深層学習法を用いた肝臓腫瘍の分類と類似症例検索法を開発したことで、より高精度な分類と検索ができるようになった。それらの成果は、国際学術誌Pattern Recognition Letter,TIP, TMI, およびトップ国際学会ACM ICMR2021, MICCAI2022 などで発表した。 General Chairとして、2020年6月、2021年6月、2022年6月にそれぞれ国際学会InMed2020, InMed2021, InMed2022を主催し、国際連携ネットワークを構築した。また、2023年2月から3月まで約1か月中国浙江大学でAIを用いた肝臓がん支援診断に関する国際共同研究を実施してきた。
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Research Progress Status |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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Strategy for Future Research Activity |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Journal Article] MTL-ABS3Net: Atlas-Based Semi-Supervised Segmentation Network with Multi-Task Learning for Medical Images2022
Author(s)
Huimin Huang, Qingqing Chen, Lanfen Lin, Ming Cai, Hongjie Hu, Qiaowei Zhang, Yutaro Iwamoto, Xianhua Han, Akira Furukawa, Shuzo Kanasaki, Yen-Wei Chen, Ruofeng Tong
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Journal Title
IEEE Journal of Biomedical and Health Informatics
Volume: Vol.26,
Pages: 3988-3998
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Phase Attention Model for Prediction of Early Recurrence of Hepatocellular Carcinoma with Multi-phase CT Images and Clinical Data2022
Author(s)
Weibin WANG, Fang WANG, Qingqing CHEN, Shuyi OUYANG, Yutaro IWAMOTO, Xianhua HAN, Lanfen Lin, Hongjie Hu, Ruofeng Tong, Yen-Wei CHEN
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Journal Title
Frontiers in Radiology
Volume: Vol.2,
Pages: -
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Journal Article] PA-ResSeg: A Phase Attention Residual Network for Liver Tumor Segmentation from Multi-phase CT Images2021
Author(s)
Yingying Xu, Ming Cai, Lanfen Lin, Yue Zhang, Hongjie Hu, Zhiyi Peng, Qiaowei Zhang, Qingqing Chen, Xiongwei Mao, Yutaro Iwamoto, Xian-Hua Han, Yen-Wei Chen, Ruofeng Tong
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Journal Title
Medical Physics
Volume: Vol.48,
Pages: 3752-3766
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Medical Image Segmentation with Deep Atlas Prior2021
Author(s)
Huiminng Huang, Han Zheng, Lanfen Lin, Ming Cai, Hongjie Hu, Qiaowei Zhang, Qingqing Chen, Yutaro Iwamoto, Xianhua Han, Yen-Wei Chen, Ruofeng Tong
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Journal Title
IEEE Trans. Medical Imaging
Volume: Vol.40,
Pages: 3519-3530
DOI
Int'l Joint Research
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