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2020 Fiscal Year Research-status Report

人工知能を用いた、非造影MRI乳癌検診技術の確立

Research Project

Project/Area Number 19K08131
Research InstitutionTokai University

Principal Investigator

高原 太郎  東海大学, 工学部, 教授 (50308467)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 吉岡 直紀  国際医療福祉大学, 大学病院, 教授 (10292913)
風間 俊基  東海大学, 医学部, 准教授 (70375781)
Project Period (FY) 2019-04-01 – 2022-03-31
Keywords乳癌 / MRI診断 / 深層学習
Outline of Annual Research Achievements

癌は女性の癌罹患率トップで、勤労世帯(若年)に発生するため社会損失が大きい。ドゥイブス マンモグラフィ(DWIBS Mammography: DWIBS-MMG)は、これまでの 研究で、(1) X-MMGより高い検出能・(2)完全無被曝・(3)無痛という特長が分かっている。しかし同法の施行には、マンパワー(画像診断医)の限界が存在し普及 が難しい。
このためAI(深層学習)を用いて自動診断できるようにすることで、問題を解決する。
2019年は、モデルの構築を試行した。b=1500 s/mm^2の拡散強調画像における有意高信号濃霧 と、T2強調画像における嚢胞の有無についての自動診断能を調べた。画像処理能力が高いとされているXpectionを用いた。嚢胞検出は癌の検出には直接しない が、拡散強調画像の有意高信号には、濃縮嚢胞が含まれる(contamination)を起こすため、有意高信号から嚢胞部分を差分する必要があるためである。前者の AUCは0.87、後者のAUCは0.94で、いま少しの能力の向上が必要と考えられた。
2020年は、コロナ禍で活動が制限された。このため内的にできる研究を進め、AI処理の際に障害となるアーチファクト低減のため、3Dプリンタを導入して乳房画像取得における台座作成を行った。また2019年で検討したマルチパラメトリック的なAIアプローチをすすめるために、組み合わせ診断についての学会発表を行った。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

コロナ禍による活動制限がずっと続いており、施設訪問ができていない。ワクチン接種を2021年5月から受けられる予定となっているので、緊急事態宣言の発令状況を見ながら研究を進めていく。

Strategy for Future Research Activity

施設訪問の実施と併せ、入力症例数を増やし、また嚢胞のなかで濃縮嚢胞であることの判定を改善するため、従来使用していた拡散強調画像と脂肪抑制T2強調画像のみならず、 脂肪抑制T1強調画像も加えて検討を行い、年内に性能評価を行う予定である。

Causes of Carryover

コロナ禍で施設訪問などが出来なかったために支出が減った。ワクチン接種が進んでくることにより本年に支出をする予定となりました。

  • Research Products

    (7 results)

All 2021 2020

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 5 results) Presentation (2 results)

  • [Journal Article] Whole‐body diffusion‐weighted magnetic resonance imaging: Diagnosis and follow up of prostate cancer and beyond2021

    • Author(s)
      Yoshida Soichiro、Takahara Taro、Arita Yuki、Sakaino Shinjiro、Katahira Kazuhiro、Fujii Yasuhisa
    • Journal Title

      International Journal of Urology

      Volume: 28 Pages: 502~513

    • DOI

      10.1111/iju.14497

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Patterns of failure after progressive site‐directed therapy in oligo‐progressive castration‐resistant prostate cancer2020

    • Author(s)
      Yoshida Soichiro、Takahara Taro、Arita Yuki、Toda Kazuma、Yoshimura Ryoichi、Fujii Yasuhisa
    • Journal Title

      International Journal of Urology

      Volume: 27 Pages: 634~635

    • DOI

      10.1111/iju.14249

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Can progressive site‐directed therapy prolong the efficacy of subsequent androgen receptor axis‐targeted drugs in oligometastatic castration‐resistant prostate cancer?2020

    • Author(s)
      Yoshida Soichiro、Takahara Taro、Yokoyama Minato、Matsuoka Yoh、Yoshimura Ryoichi、Fujii Yasuhisa
    • Journal Title

      International Journal of Urology

      Volume: 28 Pages: 241~242

    • DOI

      10.1111/iju.14421

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] METastasis Reporting and Data System for Prostate Cancer as a Prognostic Imaging Marker in Castration-resistant Prostate Cancer2020

    • Author(s)
      Yoshida Soichiro、Takahara Taro、Ishii Chikako、Arita Yuki、Waseda Yuma、Kijima Toshiki、Yokoyama Minato、Ishioka Junichiro、Matsuoka Yoh、Saito Kazutaka、Fujii Yasuhisa
    • Journal Title

      Clinical Genitourinary Cancer

      Volume: 18 Pages: e391~e396

    • DOI

      10.1016/j.clgc.2019.12.010

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Effects of data count and image scaling on Deep Learning training2020

    • Author(s)
      Hirahara Daisuke、Takaya Eichi、Takahara Taro、Ueda Takuya
    • Journal Title

      PeerJ Computer Science

      Volume: 6 Pages: e312~e312

    • DOI

      10.7717/peerj-cs.312

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 非造影MRIによる 乳がん診断の新しいアプローチ2020

    • Author(s)
      高原太郎
    • Organizer
      第29回日本乳癌画像研究会
  • [Presentation] 非造影MRIによる 乳がん診断の新しいアプローチ2020

    • Author(s)
      高原太郎
    • Organizer
      第30回日本乳癌検診学会

URL: 

Published: 2021-12-27  

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