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2023 Fiscal Year Annual Research Report

放射線画像を使った説明可能な医療AIシステムの開発

Research Project

Project/Area Number 21K07656
Research InstitutionTeikyo University

Principal Investigator

古徳 純一  帝京大学, 医療技術学部, 教授 (70450195)

Project Period (FY) 2021-04-01 – 2024-03-31
Keywords人工知能 / 医療AI / 解釈可能性
Outline of Annual Research Achievements

本研究の目的は,説明可能な医療AIのための数理モデルの開発である.医療AIの精度の近年の向上には目を見張るものがあるが,現実の医療現場には今ひとつ浸透していないのが現状である.大きな障害となっているのは,画像を含む医療AIの判断を,納得して自らの判断に取り込むことができないということであろう.医師をはじめとする医療スタッフが医療AIを道具として医療を進めるためには,説明可能性は必須の事項である.本研究では,1. 医用画像から診断根拠を提示できる診断技術の開発 2.医療データをもとに因果関係を自動的に構築する数理モデルの開発 3. 応用例としての心不全患者の診断根拠の可視化を行い,医療現場で医師が安心して判断の根拠の一つとして使えるような,説明可能性の技術の開発を目指す.
1)医用画像から診断根拠を提示できる診断技術の開発については,医用画像からディープラーニングを用いて判断する際に,判断の根拠領域を事前にインプットする方法について特許出願中である.また,手法の原理とパフォーマンスについて記述した論文が出版された.2)医療データをもとに因果関係を自動的に構築する数理モデルの開発については,大阪府の国民健康保険のデータを用いた,大規模医療データからの因果探索や,因果推論の手法についての解説記事を出版した.3)応用例としての心不全患者の診断根拠の可視化についても順調に開発が続いており,2023年度に関連論文を3編出版し,プレスリリースを行った.

  • Research Products

    (15 results)

All 2024 2023 Other

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 5 results,  Open Access: 1 results) Presentation (7 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 3 results) Remarks (3 results)

  • [Journal Article] Sparse-view image reconstruction with total-variation minimization applied to sparsely sampled projection data from SiPM-based photon-counting CT2024

    • Author(s)
      Sato D.、Arimoto M.、Kotoku J.、Kawashima H.、Kobayashi S.、Okumura K.、Murakami K.、Lucyana F.、Tomoda T.、Kataoka J.、Sagisaka M.、Terazawa S.、Shiota S.
    • Journal Title

      Journal of Instrumentation

      Volume: 19 Pages: C02010~C02010

    • DOI

      10.1088/1748-0221/19/02/c02010

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Echocardiographic artificial intelligence for pulmonary hypertension classification2024

    • Author(s)
      Hirata Yukina、Tsuji Takumasa、Kotoku Jun'ichi、Sata Masataka、Kusunose Kenya
    • Journal Title

      Heart

      Volume: 110 Pages: 586~593

    • DOI

      10.1136/heartjnl-2023-323320

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Unsupervised cluster analysis reveals different phenotypes in patients after transcatheter aortic valve replacement2023

    • Author(s)
      Kusunose Kenya、Tsuji Takumasa、Hirata Yukina、Takahashi Tomonori、Sata Masataka、Sato Kimi、Albakaa Noor、Ishizu Tomoko、Kotoku Jun’ichi et.al.
    • Journal Title

      European Heart Journal Open

      Volume: 4 Pages: -

    • DOI

      10.1093/ehjopen/oead136

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Deep learning approach for analyzing chest x-rays to predict cardiac events in heart failure2023

    • Author(s)
      Kusunose Kenya、Hirata Yukina、Yamaguchi Natsumi、Kosaka Yoshitaka、Tsuji Takumasa、Kotoku Jun’ichi、Sata Masataka
    • Journal Title

      Frontiers in Cardiovascular Medicine

      Volume: 10 Pages: -

    • DOI

      10.3389/fcvm.2023.1081628

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Classification of chest X-ray images by incorporation of medical domain knowledge into operation branch networks2023

    • Author(s)
      Tsuji Takumasa、Hirata Yukina、Kusunose Kenya、Sata Masataka、Kumagai Shinobu、Shiraishi Kenshiro、Kotoku Jun’ichi
    • Journal Title

      BMC Medical Imaging

      Volume: 23 Pages: -

    • DOI

      10.1186/s12880-023-01019-0

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 未来を拓く医療 AI の基礎2024

    • Author(s)
      古徳純一
    • Organizer
      第 70 回臨床医学物理研究会 令和 5 年度臨床医学物理セミナー
    • Invited
  • [Presentation] 放射線モンテカルロシミュレーションとVR/AR2023

    • Author(s)
      古徳純一
    • Organizer
      日本放射線腫瘍学会第36回学術大会
    • Invited
  • [Presentation] MRI画像にも用いられるスパースモデルで宇宙を見る2023

    • Author(s)
      古徳純一
    • Organizer
      順天堂大学保健医療学部診療放射線学科リサーチセミナー
    • Invited
  • [Presentation] 少数教師ラベル画像でも精度が低下しない深層学習手法の検討2023

    • Author(s)
      本明 水都紀, 辻 拓将, 熊谷 仁, 白石 憲史郎, 古徳 純一
    • Organizer
      第126回日本医学物理学会学術大会
  • [Presentation] 機械学習モデルを用いた心エコー検査図指標の肺高血圧症分類2023

    • Author(s)
      辻 拓将, 平田 有紀奈, 楠瀬 賢也, 佐田 政隆, 古徳 純一
    • Organizer
      第125回日本医学物理学会学術大会
  • [Presentation] 深層学習を用いたDSA画像における高密度障害物による部分劣化の補正2023

    • Author(s)
      高田 剛志, 山田 謙太郎, 古徳 純一
    • Organizer
      第125回日本医学物理学会学術大会
  • [Presentation] New Protective Shield for Intraoperative Radiation Protection2023

    • Author(s)
      Jun'ichi Kotoku, Takeshi Takata, Ayaka Yanagawa, and Akihisa Kataoka
    • Organizer
      65th Annual Meeting & Exhibition of the American Association of Physicists in Medicine
    • Int'l Joint Research
  • [Remarks] 【プレスリリース】AIによる肺高血圧症の新たな診断アプローチを開発

    • URL

      https://www.teikyo-u.ac.jp/topics/2024/0131-1

  • [Remarks] 【プレスリリース】心不全患者の予後予測を可能にする胸部単純X線画像を用いた人工知能(AI)を開発

    • URL

      https://www.teikyo-u.ac.jp/topics/2023/0523

  • [Remarks] 帝京大学医学物理グループホームページ

    • URL

      https://square.umin.ac.jp/teikyo-mp/index.html

URL: 

Published: 2024-12-25  

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