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2012 Fiscal Year Research-status Report

新しい人工知能技術を用いた腹部X線CT画像解析と診断支援

Research Project

Project/Area Number 24560497
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Research InstitutionThe University of Tokushima

Principal Investigator

上野 淳二  徳島大学, ヘルスバイオサイエンス研究部, 教授 (60116788)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 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) 2012-04-01 – 2015-03-31
Keywords人工ニューラルネットワーク / GMDH / マルチスライスCT / コンピュータ支援診断
Research Abstract

本年度は、本研究を実行するために、学習理論に多変量解析手法を用いて高精度解析を行う新しい人工ニューラルネットワーク(GMDH-type Neural Network )のアルゴリズムの開発を行った。本研究で開発する人工ニューラルネットワークは、以下のような機能を備えている。
1)最適な画像特徴量(入力変数)の自己選択機能:多列検出器CTや磁気共鳴断層撮影装置(MRI)から得られた3次元画像データは、それぞれの装置によって医用画像の画質が大きく異なる。また、対象となる臓器によって医用画像の特徴が大きく異なる。このために、精度の良い画像認識精度を得るためには、対象となる医用画像の種類にもっとも適した画像特徴量を自己選択することが重要である。このため、GMDH-typeニューラルネットワークに対象となる医用画像の特徴にもっとも適した画像特徴量を自己選択させる機能を持たせている。
2)最適なニューラルネットワークス構造の自己選択機能:精度の良い画像認識精度を得るためには、対象となる医用画像の特徴に最も適したニューラルネットワークスの構造を自己組織化する必要がある。このため、GMDH-typeニューラルネットワークに、対象となる医用画像の特徴に最も適したニューラルネットワークス構造を自己選択させる機能を持たせている。
以上のような機能を備えた、人工ニューラルネットワークのアルゴリズムを開発した。また、腹部の多臓器を同時に画像認識させる機能を持たせるようにアルゴリズムの機能拡張を行っている。さらに、これらのアルゴリズムを組み込んだ、肝臓癌の画像診断を行うためのコンピュータ支援画像診断システム(CADシステム)の構築を行っている。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

本研究で開発した、アルゴリズムを臨床画像データに適用した場合、改良すべき点が明らかになり、アルゴリズムの改良を行っているため。

Strategy for Future Research Activity

本研究で開発したアルゴリズムを組み込んで実用的なCADシステムを開発するためには、アルゴリズムの改良するべき点が多く残っており、今後はさらに多くの症例に適用して問題点を抽出して、実用的なCADシステムを開発する必要があると考えている。

Expenditure Plans for the Next FY Research Funding

残金については3月中に全額納品済みで、4月以降に支払い予定です。

  • Research Products

    (9 results)

All 2013 2012

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (7 results)

  • [Journal Article] Medical image diagnosis of liver cancer by feedback GMDH-type neural network using knowledge base2013

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

      Artificial Life and Robotics

      Volume: 17 Pages: 488~494

    • DOI

      10.1007/s10015-012-0090-9

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Medical image diagnosis of liver cancer by hybrid feedback GMDH-type neural network using heuristic self-organization2012

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

      ASE Science Journal

      Volume: 1 Pages: 12~21

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 予測誤差評価基準に予測平方和(PSS)を用いる多層構造型GMDH-typeニューラルネットワークアルゴリズムとその非線形システム同定への応用2013

    • Author(s)
      近藤 正 他
    • Organizer
      電子情報通信学会知能ソフトウェア工学研究会
    • Place of Presentation
      機械振興会館(東京都)
    • Year and Date
      20130129-20130129
  • [Presentation] Medical image diagnosis of liver cancer by revised GMDH-type neural network using feedback loop calculation2012

    • 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
      20121214-20121215
  • [Presentation] Hybrid multi-layered GMDH-type neural network self-selecting various neurons and its application to medical image diagnosis of liver cancer2012

    • Author(s)
      Kondo T, et al.
    • Organizer
      International Conference of SCIS-ISIS 2012
    • Place of Presentation
      Kobe International Conference Center (Hyogo)
    • Year and Date
      20121122-20121124
  • [Presentation] Medical image diagnosis of liver cancer by multi-layered GMDH-type neural network 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] 発見的自己組織の原理を用いてニューラルネットワーク構造を自己組織化する改良形GMDH-typeニューラルネットワークによる肝臓癌の医用画像診断2012

    • Author(s)
      近藤 正 他
    • Organizer
      電子情報通信学会パターン認識メディア理解研究会
    • Place of Presentation
      東京農工大(東京都)
    • Year and Date
      20120902-20120902
  • [Presentation] Medical image diagnosis of liver cancer by revised GMDH-type neural network using feedback loop calculation2012

    • Author(s)
      Kondo T, et al.
    • Organizer
      2012 sixth International Conference on Genetic and Evolutionary Computing
    • Place of Presentation
      Kitakyushu International Conference Center (Fukuoka)
    • Year and Date
      20120825-20120828
  • [Presentation] 予測評価基準にAICを用いる改良形GMDH-typeニューラルネットワークアルゴリズム2012

    • Author(s)
      近藤 正 他
    • Organizer
      電子情報通信学会知能ソフトウェア工学研究会
    • Place of Presentation
      機械振興会館(東京都)
    • Year and Date
      20120526-20120526

URL: 

Published: 2014-07-24  

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