2023 Fiscal Year Research-status Report
散乱線含有率の異なるデータを教材とした人工知能によるSPECT散乱線補正法の開発
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23K14876
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| Research Institution | Juntendo University |
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Principal Investigator |
小山 和也 順天堂大学, 保健医療学部, 講師 (10783326)
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| Project Period (FY) |
2023-04-01 – 2027-03-31
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| Keywords | 深層学習 / ガンマカメラ / 散乱線補正 / モンテカルロシミュレーション |
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| Outline of Annual Research Achievements |
令和5年度の目標1高精度な散乱線補正を実現する人工知能の構築
一般的なガンマカメラは、同時に複数エネルギーウインドウを設置してデータを収集する機能を有し、各ウインドウの収集データはエネルギー域によって直接線量と散乱線量の含有割合が異なることから、複数ウインドウの収集データを人工知能で同時に読み込み、データ間の関連性と散乱線特性について複合的に学習させることにより、光電ピーク以外のウインドウの散乱線の特徴も人工知能が認識し、広範囲に及ぶエネルギー域の収集データの散乱線補正が可能な人工知能を実現することを目的としている。これまでに、医用画像から特定領域を抽出するセグメンテーションに関するU-Net構造の深層学習ネットワークを構築した経験があり、このネットワークをもとに研究で使用するネットワーク構造にカスタマイズする作業を進めている。
令和5年度の目標2人工知能の教材データの取得
人工知能が学習するための教材はモンテカルロシミュレーションにより入手する計画である。研究ではPHITSコードを用いたシミュレーションによりデータを作成する。シミュレーションでは、コンピュータ内に実際の臨床検査で使用されるガンマカメラを再現し、実機で実際に取得したデータと相違がないかコミッショニングを行い、実機と同条件でデータ収集できるシミュレーション環境を作成した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
人工知能の構築や学習では大型の演算装置を購入し、作業を進める計画をしていたが、安定した電力を供給できる設置場所を確保できずに、演算装置の性能を活用しきれていない状況が続いていた。現在はこの問題点については解決済みで、作業を進める環境が整備できている。
モンテカルロシミュレーションにより再現する予定だったガンマカメラであるが、当初にPHITSで再現して利用する予定だった機器が諸事情により使用できなくなり、別のガンマカメラに変更した。このため、コミッショニング作業等をやり直す必要が生じ、作業に遅れが生じてしまった。
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| Strategy for Future Research Activity |
研究計画を大きく変更するほどの遅れは生じていないが、前項の事情から、シミュレーションによる人工知能の教材データ取得に若干の遅れが生じている。シミュレーション演算は一つのデータを取得するための演算に大きな時間を要する。そこで、遅れを取り戻すために、演算装置を追加して作業にあたる計画をしている。
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| Causes of Carryover |
旅費が想定よりも安価にて抑えられたため、次年度使用額が生じた。次年度の旅費に上乗せして使用する計画である。
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Research Products
(2 results)
