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2021 Fiscal Year Annual Research Report

Ai(死後画像)をAI(人工知能)で診断する

Research Project

Project/Area Number 19H04479
Research InstitutionTohoku University

Principal Investigator

舟山 眞人  東北大学, 医学系研究科, 教授 (40190128)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 本間 経康  東北大学, 医学系研究科, 教授 (30282023)
Project Period (FY) 2019-04-01 – 2022-03-31
Keywords人工知能 / 低体温症 / 法医解剖 / 死後画像 / 深層たたみ込みニューラルネットアーキテクチャ / 診断確率 / 死因診断
Outline of Annual Research Achievements

本研究は死後画像撮影(Ai)施行後に死因診断が下された症例において、注目臓器の画像データに対し深層学習(deep learning)を利用することにより、コンピュータ支援画像診断(computer-aided diagnosis, CAD)システムの構築を目指すことにある。
本年度は肺に特徴的な所見(乾燥感)が生じる低体温症に注目した。剖検で凍死あるいはその疑いと診断された群と対照群として溺死を除いたものを抽出、それぞれ訓練93例とテスト23例にわけ、深層学習にはVGG16深層たたみ込みニューラルネットアーキテクチャを用いて解析した。性能比較として同じくAUC を算出したところ、0.96と極めて良好な結果が得られた。即ち、溺死と同様、死亡時の低体温症の診断においても、CT画像からのAI解析は、極めて有力な診断補助になりうることがわかった。このことは殆ど死後画像読影の経験がない医療関係者でも、AIを用いることで、死亡時低体温症であったという判断を容易に下すことが可能であることを意味する。また本研究では“診断確率”を各症例で算出可能でであり、症例ごとに死因の可能性・蓋然性を数的に表現可能である。
加えて今回の結果に基づき解析・診断用プログラムを作成した。使用言語はPythonである。実際の運用には、胸部ノンヘリカル画像をDICOM形式に変換、これをまとめて(原則24枚/症例)、ラップトップパソコン内の指定フォルダにペーストする。後は自動的に低体温症である確率を各スライス単位と全スライスを合わせた平均値とで算出できるようにした。計算時間は約3分である。なお、複数症例(複数フォルダ)をまとめて処理可能であり、遡った検討にも容易に対応できる。

Research Progress Status

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (7 results)

All 2022 2021

All Presentation (6 results) Book (1 results)

  • [Presentation] 3D Deep Learning-Based Computer-Aided Diagnosis for Drowning Diagnosis Using Post-Mortem Computed Tomography.2022

    • Author(s)
      Yuwen Zeng, Xiaoyong Zhang, Yusuke Kawasumi, Akihito Usui, Kei Ichiji, Masato Funayama, Noriyasu Homma
    • Organizer
      AROB-ISBC-SWARM 2022
  • [Presentation] 深層学習による死後肺CT画像を用いた説明可能な溺死鑑別システムに関する研究2021

    • Author(s)
      坂本奨太,張暁勇,本間経康,川住祐介, 臼井章人, 小河原輝正, 舟山眞人
    • Organizer
      第18回コンピューテーショナル・インテリジェンス研究会
  • [Presentation] An Interpretable Deep Learning Method for Forensic Diagnosis of Drowning,2021

    • Author(s)
      Yuwen Zeng, Xiaoyong Zhang, Yusuke Kawasumi, Masato Funayama,Akihito Usui, Kei Ichiji, Noriyasu Homma.
    • Organizer
      電気関係学会東北 支部連合大会
  • [Presentation] Deep Learning-Based Interpretable Computer-Aided Diagnosis of Drowning for Forensic Radiology2021

    • Author(s)
      Yuwen Zeng, Xiaoyong Zhang, Yusuke Kawasumi, Akihito Usui, Kei Ichiji, Masato Funayama, Noriyasu Homma
    • Organizer
      Proc. SICE 2021
  • [Presentation] Deep CNN-Based Computer-Aided Diagnosis for Drowning Detection using Post-mortem Lungs CT Images2021

    • Author(s)
      Amber Habib Qureshi, Xiaoyong Zhang, Kei Ichiji, Yusuke Kawasumi, Akihito Usui, Masato Funayama, Noriyasu Homma
    • Organizer
      IEEE BIBM 2021
  • [Presentation] 溺死例の肺 CT 画像を AI(人工知能)で解析する(第 2 報)2021

    • Author(s)
      河原輝正,舟山眞人, 本間経康, 張 暁勇, 臼井章仁, 川住祐介
    • Organizer
      第105次日本法医学会全国学術集会
  • [Book] 法医学2022

    • Author(s)
      福島弘文監修 舟山眞人・齋藤一之編集
    • Total Pages
      379
    • Publisher
      南山堂
    • ISBN
      978-4-525-19074-3

URL: 

Published: 2022-12-28  

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