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2012 Fiscal Year Annual Research Report

人工知能技術を応用した3次元医用画像診断支援システムの開発

Research Project

Project/Area Number 22560403
Research InstitutionThe University of Tokushima

Principal Investigator

近藤 正  徳島大学, ヘルスバイオサイエンス研究部, 教授 (80205559)

Project Period (FY) 2010-04-01 – 2013-03-31
Keywords人工ニューラルネットワーク / GMDH / コンピュータ支援診断
Research Abstract

平成22年度と平成23年度で開発した、医用画像診断支援システムを用いて、胸部マルチスライスCT画像を用いた肺癌の医用画像診断を行った。この医用画像診断支援システムは、(1)最適な画像特徴量(入力変数)の自己選択機能、(2)最適なニューラルネットワーク構造の自己選択機能などの機能を備えているため、対象となる胸部のマルチスライスCT画像の特徴に最も適したニューラルネットワーク構造を自己組織できる。また、従来のGMDH法の計算過程で問題になっていた多重共線性の発生を防ぐために学習アルゴリズムに主成分分析と回帰分析を適用しており、予測誤差の小さな高精度で安定なウエイトの推定が可能になった。本研究で開発した人工ニューラルネットワークのアルゴリズムは、多層構造型GMDH-typeニューラルネットワークアルゴリズムと、フィードバックループを備えたフィードバックGMDH-typeニューラルネットワークスの2種類に分類できる。本年度は、これらの開発したGMDH-typeニューラルネットワークのアルゴリズムを組み込んだ医用画像診断支援システムを、胸部マルチスライスCT画像に適用して、肺癌の医用画像診断を複数の症例に対して行い肺癌の領域抽出を行った。そして、いろいろな症例に適用することにより問題点を抽出して、これらの問題点を克服するようにアルゴリズムの改良を行い、より実用的な医用画像診断支援システムの開発を行った。本研究で開発した人工ニューラルネットワークのアルゴリズムは、汎用性が非常に高く、胸部マルチスライスCT画像以外の他の医用画像の解析に対しても十分有効であると考えられるので、今後も本研究を続けていく予定である。

Current Status of Research Progress
Reason

24年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

24年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (15 results)

All 2013 2012

All Journal Article (8 results) (of which Peer Reviewed: 8 results) Presentation (7 results)

  • [Journal Article] Medical image diagnosis of lung cancer by multi-layered GMDH-type neural network self-selecting functions2013

    • Author(s)
      Kondo T., et al.
    • Journal Title

      Artificial Life and Robotics

      Volume: Vol.18 Pages: 1-7

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Multi-layered GMDH-type Neural Network Algorithm Using Principal Component-Regression Analysis and PSS Criterion2013

    • Author(s)
      Kondo T., et al.
    • Journal Title

      Proceedings of the 44th ISCIE international symposium on stochastic systems theory and its applications

      Volume: - Pages: 1-6

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Hybrid Multi-layered GMDH-type Neural network using Principal Component-Regression Analysis and Its Application to Medical Image Diagnosis of Lung Cancer2012

    • Author(s)
      Kondo T., et al.
    • Journal Title

      Proceedings of 2012 ASE International Conference on BioMedical Computing

      Volume: - Pages: 575-582

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Hybrid Feedback GMDH-type Neural Network Self-selecting Various Neurons and Its Application to Medical Image Diagnosis of Lung Cancer2012

    • Author(s)
      Kondo T., et al.
    • Journal Title

      Proceedings of international conference SCIS-ISIS 2012

      Volume: - Pages: 1925-1930

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Feedback GMDH-type Neural Network Self-selecting Various Functions and Its Application to Medical Image Diagnosis of Lung Cancer2012

    • Author(s)
      Kondo T., et al.
    • Journal Title

      Proceedings of 13th ACIS international conference on software engineering, artificial intelligence, networking and parallel distributed computing (SNPD2012)

      Volume: - Pages: 203-208

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Medical Image Diagnosis of Lung Cancer by Hybrid Multi-layered GMDH-type Neural Network Using Knowledge Base2012

    • Author(s)
      Kondo T., et al.
    • Journal Title

      Proceedings of the 2012 ICME International Conference on Complex Medical Engineering

      Volume: - Pages: 663-668

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Feedback GMDH-type Neural Network Algorithm Using Prediction Error Criterion Defined as AIC2012

    • Author(s)
      Kondo T., et al.
    • Journal Title

      Proceedings of the 4th International Conference on Intelligent Decision Technologies (IDT 2012)

      Volume: - Pages: 313-322

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A New Multi-layered GMDH-type Neural Network Algorithm Using Principal Component-Regression Analysis2012

    • Author(s)
      Kondo T., et al.
    • Journal Title

      Proceedings of the 43th ISCIE international symposium on stochastic systems theory and its applications

      Volume: - Pages: 1-6

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Hybrid Multi-layered GMDH-type Neural network using Principal Component-Regression Analysis and Its Application to Medical Image Diagnosis of Lung Cancer2012

    • Author(s)
      Kondo T., et al.
    • Organizer
      2012 ASE International Conference on BioMedical Computing
    • Place of Presentation
      Hilton Alexandria Mark Center (Washington D.C., U.S.A)
    • Year and Date
      20121214-20121216
  • [Presentation] Hybrid Feedback GMDH-type Neural Network Self-selecting Various Neurons and Its Application to Medical Image Diagnosis of Lung Cancer2012

    • Author(s)
      Kondo T., et al.
    • Organizer
      International conference SCIS-ISIS 2012
    • Place of Presentation
      Kobe International Conference Center (Hyogo)
    • Year and Date
      20121122-20121124
  • [Presentation] Multi-layered GMDH-type Neural Network Algorithm Using Principal Component-Regression Analysis and PSS Criterion2012

    • Author(s)
      Kondo T., et al.
    • Organizer
      The 44th ISCIE international symposium on stochastic systems theory and its applications
    • Place of Presentation
      Kokushikan University (Tokyo)
    • Year and Date
      20121101-20121102
  • [Presentation] Feedback GMDH-type Neural Network Self-selecting Various Functions and Its Application to Medical Image Diagnosis of Lung Cancer2012

    • Author(s)
      Kondo T., et al.
    • Organizer
      13th ACIS international conference on software engineering, artificial intelligence, networking and parallel distributed computing (SNPD2012)
    • Place of Presentation
      Campus Plaza Kyoto (Kyoto)
    • Year and Date
      20120808-20120810
  • [Presentation] Medical Image Diagnosis of Lung Cancer by Hybrid Multi-layered GMDH-type Neural Network Using Knowledge Base2012

    • Author(s)
      Kondo T., et al.
    • Organizer
      The 2012 ICME International Conference on Complex Medical Engineering
    • Place of Presentation
      ANA Crown Plaza Hotel (Hyogo)
    • Year and Date
      20120701-20120704
  • [Presentation] Feedback GMDH-type Neural Network Algorithm Using Prediction Error Criterion Defined as AIC2012

    • Author(s)
      Kondo T., et al.
    • Organizer
      The 4th International Conference on Intelligent Decision Technologies (IDT 2012)
    • Place of Presentation
      Nagaragawa Convention Center (Gifu)
    • Year and Date
      20120523-20120524
  • [Presentation] 多層型人工ニューラルネットワーク構造の自己組織化機能を備えた改良形GMDH-type ニューラルネットワークによる肺癌の医用画像診断2012

    • Author(s)
      近藤 正
    • Organizer
      電子情報通信学会画像工学研究会
    • Place of Presentation
      成蹊大学(東京都)
    • Year and Date
      20120427-20120427

URL: 

Published: 2014-07-24  

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