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多列深層学習と物質分解情報を用いた大腸電子洗浄システムの構築

研究課題

研究課題/領域番号 16H05913
研究種目

若手研究(A)

配分区分補助金
研究分野 医用システム
研究機関大島商船高等専門学校

研究代表者

橘 理恵  大島商船高等専門学校, その他部局等, 准教授 (90435462)

研究協力者 吉田 広行  Massachusetts General Hospital, 3D Imaging Research, Director
NÄPPI Janne J.  Massachusetts General Hospital, 3D Imaging Research
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
17,420千円 (直接経費: 13,400千円、間接経費: 4,020千円)
2018年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
2017年度: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2016年度: 8,710千円 (直接経費: 6,700千円、間接経費: 2,010千円)
キーワード深層学習 / 医用システム / CTコロノグラフィ / Dual energy CT / Deep learning / 機械学習
研究成果の概要

本研究では,多列深層学習と物質分解情報を用いて大腸の電子洗浄を行う手法の開発を行うことを目的とした.実験の結果,多列深層学習と物質分解情報を用いた大腸電子洗浄法は,従来の機械学習を用いた電子洗浄手法に比べて,電子洗浄時に生成されやすいアーティファクトを低減させることができた.しかし,各画素ごとに54枚の断面画像の生成と解析を必要とするため,膨大な処理時間を要す手法となった.

研究成果の学術的意義や社会的意義

提案した医用画像における領域分割のための多列化深層学習は,複数の画像情報を用いて高精度な領域分割を行うことを可能とし,PET-CT画像などの複数モダリティ画像を用いたシステム構築にも応用が可能であると推測する.提案手法により高精度な大腸電子洗浄法が可能となったが,実用化に至るレベルには達しなかった.しかし,本研究による成果は,前処置なしのCT撮像のみによる大腸がん検診の可能性を示唆しており,多くの人が抵抗感なく大腸がん検診を受診できるシステムの実現につながると考える.

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 研究成果

    (13件)

すべて 2019 2018 2017 2016 その他

すべて 国際共同研究 (3件) 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 4件、 査読あり 3件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 6件)

  • [国際共同研究] Massachusetts General Hospital/Harvard Medical School(米国)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [国際共同研究] Massachusetts General Hospital/Harvard Medical School(米国)

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [国際共同研究] Massachusetts General Hospital/Harvard Medical School(米国)

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [雑誌論文] Electronic cleansing in CT colonography using a generative adversarial network2019

    • 著者名/発表者名
      Rie Tachibana, Janne J. Nappi, Toru Hironaka, Hiroyuki Yoshida
    • 雑誌名

      Proc. SPIE 10954, Medical Imaging 2019: Imaging Informatics for Healthcare, Research, and Applications

      巻: 10954 ページ: 1095419-1095419

    • DOI

      10.1117/12.2512466

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Deep Learning Electronic Cleansing for Single- and Dual-Energy CT Colonography2018

    • 著者名/発表者名
      Rie Tachibana, Janne J. Nappi, Junko Ota, Nadja Kohlhase, Toru Hironaka, Se Hyung Kim, Daniele Regge, Hiroyuki Yoshida
    • 雑誌名

      RadioGraphics

      巻: 38 号: 7 ページ: 2034-2050

    • DOI

      10.1148/rg.2018170173

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] 深層学習を用いた大腸電子洗浄法の検討2018

    • 著者名/発表者名
      橘理恵, NAPPI Janne J., 弘中亨, 吉田広行
    • 雑誌名

      電子情報通信学会技術研究報告

      巻: 118 ページ: 35-37

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際共著
  • [雑誌論文] 転移深層学習畳み込みニューラルネットワークを用いたCTコロノグラフィ候補陰影からのポリープ分類法2017

    • 著者名/発表者名
      植村 知規, 陸 慧敏, 金 亨燮, 橘 理恵, 弘 中亨, Nappi Janne J., 吉田 広行
    • 雑誌名

      医用画像情報学会雑誌

      巻: 34 号: 2 ページ: 80-86

    • DOI

      10.11318/mii.34.80

    • NAID

      130006846731

    • ISSN
      0910-1543, 1880-4977
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] Fully convolutional network for electronic cleansing in CT colonography2018

    • 著者名/発表者名
      Rie Tachibana, Janne J. Nappi, Hiroyuki Yoshida
    • 学会等名
      CARS 2018 Computer Assisted Radiology and Surgery - 32nd International Congress and Exhibition, Berlin, Germany
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] The Next Step in Electronic Cleansing for CT Colonography: Unsupervised Machine Learning2018

    • 著者名/発表者名
      Rie Tachibana, Janne J. Nappi, Hiroyuki Yoshida
    • 学会等名
      Radiological Society of North America 2018 Scientific Assembly and Annual Meeting
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Deep multi-spectral ensemble learning for electronic cleansing in dual-energy CT colonography2017

    • 著者名/発表者名
      Rie Tachibana, Janne J. Nappi, Toru Hironaka, Se Hyung Kim, Hiroyuki Yoshida
    • 学会等名
      SPIE Medical Imaging 2017
    • 発表場所
      Renaissance Orlando at Sea World/Orlando, Florida, USA
    • 年月日
      2017-02-11
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Multislice ensemble deep learning of electronic cleansing for computeraided detection of colonic lesions in multispectral CT colonography2017

    • 著者名/発表者名
      Rie Tachibana, Janne J. Nappi, Toru Hironaka, Se Hyung Kim, Hiroyuki Yoshida
    • 学会等名
      Computer Assisted Radiology and Surgery Proceedings of the 31st International Congress and Exhibition (CARS 2017)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Deep-learning Electronic Cleansing for Single- and Dual-energy CT Colonography2017

    • 著者名/発表者名
      Rie Tachibana, Janne J. Nappi, Junko Ota, Se Hyung Kim, Daniele Regge, Hiroyuki Yoshida
    • 学会等名
      The 103nd Scientific Assembly & Annual Meeting of the Radiological Society of North America (RSNA2017)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Deep-learning-based Electronic Cleansing for Single- and Dual-Energy CT Colonography2016

    • 著者名/発表者名
      Rie Tachibana, Janne J. Nappi, Toru Hironaka, Se Hyung Kim, Daniele Regge, Hiroyuki Yoshida
    • 学会等名
      The 102nd Scientific Assembly & Annual Meeting of the Radiological Society of North America (RSNA2016)
    • 発表場所
      McCormick Place, Chicago, IL, USA
    • 年月日
      2016-11-27
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2022-05-23  

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