2023 Fiscal Year Annual Research Report
Development of precision three-dimensional image recognition using a novel microwave breast diagnostic imaging system
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20K16444
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| Research Institution | Hiroshima University |
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Principal Investigator |
笹田 伸介 広島大学, 病院(医), 助教 (30711329)
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2020-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | 乳癌 / 画像診断 / マイクロ波 / 3次元画像 / アーチファクト |
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| Outline of Annual Research Achievements |
標準的な乳癌検診に使用されるマンモグラフィ検査の欠点を克服すべく、マイクロ波を用いた非侵襲的な新規乳房イメージングシステムの開発を進めている。これまでに非臨床データを蓄積して開発した乳房検査装置を用いて臨床データを蓄積・解析している。人体の多様性に基づくアーチファクトの原因を探索し、アーチファクト除去解析アルゴリズムを作成することにより、検査装置の診断精度の向上と改良を計画した。
体表面反射抑制（surface clutter suppression）として、2段階アンテナ回転方式クラッター抑圧技術（two-stage rotational clutter suppression method (TSR法)を開発した。また、動的障害信号除去（motion artifact removal: MAR）として、cross-correlation法により空間的回転を加えた信号データの内積と相互相関を計算・融合補正することにより、ランダムアーチファクトを除去し、感度を向上することに成功した。最終的に、感度劣化の原因はアンテナ筐体と乳房界面の接触問題にあると判断した。
イメージング装置の小型化に向けて、アンテナ回路の開発を進めた。65ナノメートルCMOS-LSI技術を用いてガウシアンモノサイクルパルス（GMP) 送受信装置の開発に成功した。
さらに、個別由来シグナルへの対応では十分に除去できないアーチファクトについて、人工知能を活用してディープラーニングによる逆散乱解析を行い、アーチファクト除去と腫瘍認識能を向上できるか検討を進めているが、研究期間内に解析を完了できなかったため、今後の検討とする。
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