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2021 Fiscal Year Research-status Report

Quantitative feature detection from PET/CT images for personalized medicine of cancer by using deep learning methods

Research Project

Project/Area Number 18K12102
Research InstitutionGifu University

Principal Investigator

原 武史  岐阜大学, 工学部, 教授 (10283285)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 山田 哲  信州大学, 学術研究院医学系(医学部附属病院), 講師 (80419407)
片渕 哲朗  岐阜医療科学大学, 保健科学部, 教授 (00393231)
松迫 正樹  聖路加国際大学, 聖路加国際病院, 医長 (90209528)
Project Period (FY) 2018-04-01 – 2023-03-31
KeywordsFDG-PET/CT / 異常検知
Outline of Annual Research Achievements

データ収集コストの低い正常症例を利用して,教師なし異常検知のアプローチで腫瘍の検出を行う.正常症例の3次元FDG-PET画像66症例を,3次元画像生成モデルである3D-Alpha-WGANに入力して,正常画像生成モデルを得る.このモデルに異常症例を入力し,正常例様に補正された再構成画像を出力する.入出力間の差が大きい領域は,正常症例にない特徴を持つため,その領域を腫瘍候補とする.各候補に対して,体積や周辺画素との差を基に偽陽性の可能性が高い候補を削除し,残った候補を最終出力とする.異常症例58症例における検出率は89.9%,1症例あたりの平均偽陽性数は37.9個となり,正常症例を学習させた3D-Alpha-WGANモデルは腫瘍検出に有用である可能性が示唆された.このように検出性能の物理評価は可能であったものの,コロナの影響により共同研究者との打ち合わせに遅れがあり,総合的な評価を令和4年度に実施することとした.

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

コロナの状況により,共同研究者との打ち合わせと精度の確認に遅れが目立った.

Strategy for Future Research Activity

共同研究者との綿密な打ち合わせを実施し,また,遅れている症例の確認(異常部位,正常部位の判定)を進め,精度評価を適切に行う.

Causes of Carryover

コロナの影響によって,共同研究先の医師の活動が大きく制限され,研究打ち合わせ/学会発表/観察者実験が実施できなかった場合が多かったため.

  • Research Products

    (7 results)

All 2022 2021

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 3 results) Presentation (3 results) (of which Invited: 2 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] Evaluation of multi-task learning in deep learning-based positioning classification of mandibular third molars2022

    • Author(s)
      Sukegawa Shintaro、Matsuyama Tamamo、Tanaka Futa、Hara Takeshi、Yoshii Kazumasa、Yamashita Katsusuke、Nakano Keisuke、Takabatake Kiyofumi、Kawai Hotaka、Nagatsuka Hitoshi、Furuki Yoshihiko
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 12 Pages: -

    • DOI

      10.1038/s41598-021-04603-y

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Automatic Segmentation of Pancreatic Tumors Using Deep Learning on a Video Image of Contrast-Enhanced Endoscopic Ultrasound2021

    • Author(s)
      Iwasa Yuhei、Iwashita Takuji、Takeuchi Yuji、Ichikawa Hironao、Mita Naoki、Uemura Shinya、Shimizu Masahito、Kuo Yu-Ting、Wang Hsiu-Po、Hara Takeshi
    • Journal Title

      Journal of Clinical Medicine

      Volume: 10 Pages: 3589~3589

    • DOI

      10.3390/jcm10163589

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Multi-Task Deep Learning Model for Classification of Dental Implant Brand and Treatment Stage Using Dental Panoramic Radiograph Images2021

    • Author(s)
      Sukegawa Shintaro、Yoshii Kazumasa、Hara Takeshi、Matsuyama Tamamo、Yamashita Katsusuke、Nakano Keisuke、Takabatake Kiyofumi、Kawai Hotaka、Nagatsuka Hitoshi、Furuki Yoshihiko
    • Journal Title

      Biomolecules

      Volume: 11 Pages: 815~815

    • DOI

      10.3390/biom11060815

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] AI と歩む医療現場の未来2022

    • Author(s)
      原 武史
    • Organizer
      公益社団法人愛知県臨床検査技師会一般検査研究班研究会
    • Invited
  • [Presentation] 体幹部FDG–PET画像における3D–αGANを用いた3次元画像生成2021

    • Author(s)
      内田卓妙,原 武史,周 向栄,片渕哲朗,藤田広志
    • Organizer
      日本生体医工学会東海支部大会
  • [Presentation] AIの医療応用の現状2021

    • Author(s)
      原 武史
    • Organizer
      第13回中部放射線医療技術学術大会
    • Invited
  • [Book] Multidisciplinary Computational Anatomy: Toward Integration of Artificial Intelligence with MCA-based Medicine2022

    • Author(s)
      Makoto Hashizume
    • Total Pages
      413
    • Publisher
      Springer
    • ISBN
      9811643245

URL: 

Published: 2022-12-28  

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