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2023 Fiscal Year Research-status Report

自然言語処理を用いた画像診断レポートのビッグデータ疾患サーベイランス実証研究

Research Project

Project/Area Number 22K10535
Research InstitutionJuntendo University

Principal Investigator

明石 敏昭  順天堂大学, 医学部, 准教授 (40623492)

Project Period (FY) 2022-04-01 – 2025-03-31
Keywordsデータベース / 言語解析 / CT / MR
Outline of Annual Research Achievements

医療情報を全国10施設の大学病院から一元的に画像および画像診断レポートを収集している日本医用画像データベース(Japan-MedicalImage Database; JMID)には5億枚、150万件を超える検査が収集されているが、2023年4月にシステムをオンプレミスサーバーからクラウド化し、大量のデータを容易に検索し、ダウンロードすることを可能にした。
当初は対象とする疾患名もしくは画像所見の有無を判定するBERTを用いた事実性判定モデルを作成することを目標としていたが、この数年で自然言語解析の進歩が著しく、計画を再検討した。まずは、レポートにCOVID-19に関連する単語とAIによってCOVID-19肺炎と典型度が高いと判断された胸部CTとの相関を検討した結果、画像よりも明らかにレポートとの相関が高いことが判明した。また、レポートを用いて下垂体腺腫の症例をJ-MIDから抽出し、造影MRIのダイナミックスタディーにおける病変抽出を行うAIを作成に利用した。
また、データベースの整備として、人工知能を用いて検査情報の構造化(モダリティ、検査部位、画像の種類、造影の有無などをDICOMのメタデータおよび画像から統一されたオントロジーに従って分類)を行ない、検索性能の向上に努めているが、その精度について検討中である。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

利用しているデータベースのシステム基盤が改築されたため、すでに準備していたシステムが機能しなくなり、適宜対応している。また、自然言語解析の進歩が著しく、それに伴った計画の調整を行なっている。

Strategy for Future Research Activity

現在検査の抽出には検査の構造化が不十分で、適切な検査の抽出ができない。これを解決するために人工知能を用いたシステムを整え、自然言語によるレポートの検索性能の向上を図る。

Causes of Carryover

データベースのシステム基盤の変更に伴い、予定が大幅に変更されたため。また、学会への参加がオンラインとなり、旅費が減少していた。今後は新しいシステム導入と学会活動に使用予定である。

  • Research Products

    (5 results)

All 2023

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 1 results) Presentation (1 results) (of which Invited: 1 results)

  • [Journal Article] Improved method for COVID-19 classification of complex-architecture CNN from chest CT volumes using orthogonal ensemble networks2023

    • Author(s)
      Toda Ryo、Oda Masahiro、Hayashi Yuichiro、Otake Yoshito、Hashimoto Masahiro、Akashi Toshiaki、Aoki Shigeki、Mori Kensaku
    • Journal Title

      SPIE Medical Imaging, 2023

      Volume: 12465 Pages: 124650D

    • DOI

      10.1117/12.2653792

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Classification of COVID-19 cases from chest CT volumes using hybrid model of 3D CNN and 3D MLP-mixer2023

    • Author(s)
      Oda Masahiro、Zheng Tong、Hayashi Yuichiro、Otake Yoshito、Hashimoto Masahiro、Akashi Toshiaki、Aoki Shigeki、Mori Kensaku
    • Journal Title

      SPIE Medical Imaging, 2023

      Volume: 12465 Pages: 1246534

    • DOI

      10.1117/12.2654706

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Performance improvement for medical image classification model by using gradient-based analytical feature selection2023

    • Author(s)
      Toda Ryo、Itoh Hayato、Oda Masahiro、Hayashi Yuichiro、Otake Yoshito、Hashimoto Masahiro、Akashi Toshiaki、Aoki Shigeki、Mori Kensaku
    • Journal Title

      SPIE Medical Imaging, 2024

      Volume: 12927 Pages: 129272C

    • DOI

      10.1117/12.3006620

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Deep Learning‐Driven Transformation: A Novel Approach for Mitigating Batch Effects in Diffusion MRI Beyond Traditional Harmonization2023

    • Author(s)
      Wada Akihiko、Akashi Toshiaki、Hagiwara Akifumi、Nishizawa Mitsuo、Shimoji Keigo、Kikuta Junko、Maekawa Tomoko、Sano Katsuhiro、Kamagata Koji、Nakanishi Atsushi、Aoki Shigeki
    • Journal Title

      Journal of Magnetic Resonance Imaging

      Volume: - Pages: -

    • DOI

      10.1002/jmri.29088

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 日本医学放射線学会による日本医用画像データベース(J-MID)構築とデータサイエンスでの利活用に向けて2023

    • Author(s)
      明石敏昭
    • Organizer
      第6回全国医療AIコンテスト
    • Invited

URL: 

Published: 2024-12-25  

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