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コンテキスト・アウェアネスを活用した眼底画像からの血管解析法と病変検出法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 16K01415
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 医用システム
研究機関滋賀県立大学

研究代表者

畑中 裕司  滋賀県立大学, 工学部, 准教授 (00353277)

研究分担者 川崎 良  公益財団法人大阪府保健医療財団大阪がん循環器病予防センター(予防推進部・循環器病予防健診部・健康開発, その他部局等, その他 (70301067)
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
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2018年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2017年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2016年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
キーワード高血圧性眼底 / 循環器疾患 / 細動脈狭細化 / 血管解析 / 病変検出 / 経時変化 / レジストレーション / 深層畳み込みニューラルネットワーク / 高血圧性眼底変化 / 糖尿病網膜症 / 判定 / 高血圧 / 動脈硬化 / 自動検出 / 自動分類 / 眼底 / 時系列データ / 自動抽出 / 画像、文章、音声等認識 / 医療・福祉 / 情報システム / 循環器・高血圧
研究成果の概要

眼底検査は循環器疾患を対象にした検診や人間ドックで用いられている。しかし、検診では医師が目視に頼って主観的評価を行っており、診断の再現性が低く、かつ時間的・人資源的に効率が悪い。過去画像を参照した被験者の経時変化も非効率であるために行われていない。本研究では、眼底を経時的な観点で診断するためのツール開発と、収集した眼底画像データベースから抽出したコンテキストを利用して循環器疾患の病変を自動検出するツールを開発した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

少子高齢化社会を迎えるにあたり、低コストで再現性のある定量的な検診が求められる。眼底検査を診断する医師の負担増を招かずに被験者の血管状態の経時変化を解析するためのツールが実在しない。本研究では基礎的なツールを開発し、経時変化解析の有用性に関する臨床研究に役立つことを期待する。また、本研究では画像と教師データを与えることで眼底血管のコンテキストの集約化が可能となり、先行研究よりも容易にツールの導入と運用が可能である。

報告書

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

    (30件)

すべて 2019 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (10件) (うち査読あり 7件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (17件) (うち国際学会 3件、 招待講演 3件) 図書 (3件)

  • [雑誌論文] Automated microaneurysm detection in retinal fundus images based on the combination of three detectors2018

    • 著者名/発表者名
      Y.Hatanaka, T.Inoue, K.Ogasawara, S.Okumura, C.Muramatsu, and H.Fujita
    • 雑誌名

      Journal of Medical Imaging and Health Informatics

      巻: 8 号: 5 ページ: 1096-1102

    • DOI

      10.1166/jmihi.2018.2419

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 畳み込みニューラルネットワークを用いた眼底画像における毛細血管瘤の自動検出2018

    • 著者名/発表者名
      宮下 充浩、畑中 裕司、小郷原 一智、村松 千左子、砂山 渡、藤田 広志
    • 雑誌名

      Medical Imaging Technology

      巻: 36 ページ: 189-195

    • NAID

      130007496345

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 眼底画像診断における最新動向2018

    • 著者名/発表者名
      畑中裕司
    • 雑誌名

      画像電子学会誌

      巻: 47 ページ: 268-273

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [雑誌論文] Automated microaneurysm detection in retinal fundus images based on the combination of three detectors2018

    • 著者名/発表者名
      Yuji Hatanaka, Tsuyoshi Inoue, Kazunori Ogohara, Susumu Okumura, Chisako Muramatsu, Hiroshi Fujita
    • 雑誌名

      Journal of Medical Imaging and Health Informatics

      巻: 8

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 濃度勾配ベクトル集中度を用いた眼底画像における毛細血管瘤の自動検出2018

    • 著者名/発表者名
      畑中裕司
    • 雑誌名

      画像ラボ

      巻: 29 ページ: 17-23

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [雑誌論文] 眼底画像における主幹動静脈の独立抽出法2017

    • 著者名/発表者名
      畑中裕司,立木宏和,奥村 進,小郷原一智,村松千左子,藤田広志
    • 雑誌名

      医用画像情報学会雑誌

      巻: 34 号: 3 ページ: 136-140

    • DOI

      10.11318/mii.34.136

    • NAID

      130006146260

    • ISSN
      0910-1543, 1880-4977
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Automated blood vessel extraction based on high-order local autocorrelation features on retinal images2017

    • 著者名/発表者名
      Yuji Hatanaka, Kazuki Samo, Kazunori Ogohara, Wataru Sunayama, Chisako Muramatsu, Susumu Okumura, Hiroshi Fujita
    • 雑誌名

      VipIMAGE 2017, Lecture Notes in Computational Vision and Biomechanics

      巻: 27 ページ: 803-808

    • DOI

      10.1007/978-3-319-68195-5_87

    • ISBN
      9783319681948, 9783319681955
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Retinal biometrics based on iterative closest point algorithm2017

    • 著者名/発表者名
      Yuji Hatanaka, Mikiya Tajima, Ryo Kawasaki, Koko Saito, Kazunori Ogohara, Chisako Muramatsu, Wataru Sunayama, and Hiroshi Fujita
    • 雑誌名

      Proc. the 39th Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society

      巻: - ページ: 373-376

    • DOI

      10.1109/embc.2017.8036840

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Artery and vein diameter ratio measurement based on improvement of arteries and veins segmentation on retinal images2016

    • 著者名/発表者名
      Y. Hatanaka, H. Tachiki, K. Ogohara, C. Muramatsu, S. Okumura, and H. Fujita
    • 雑誌名

      Proceedings of the 38th Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society

      巻: - ページ: 1336-1339

    • DOI

      10.1109/embc.2016.7590954

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] ブラックハット変換と高次局所自己相関特徴に基づく眼底血管の自動抽出2016

    • 著者名/発表者名
      畑中裕司,佐茂和輝,小郷原一智,村松千左子,砂山 渡,藤田広志
    • 雑誌名

      映像情報メディア学会技術報告

      巻: 40 ページ: 27-30

    • NAID

      130007823255

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 謝辞記載あり
  • [学会発表] Arteriovenous classification method using convolutional neural network for early detection of retinal vascular lesion2019

    • 著者名/発表者名
      Ikawa Hibiki、Hatanaka Yuji、Sunayama Wataru、Ogohara Kazunori、Muramatsu Chisako、Fujita Hiroshi
    • 学会等名
      2019 International Forum on Medical Imaging in Asia
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 深層学習を用いた眼底画像における毛細血管瘤の自動検出の汎化性能の検討2019

    • 著者名/発表者名
      宮下充浩、畑中裕司、小郷原一智、村松千左子、砂山 渡、藤田広志
    • 学会等名
      電子情報通信学会医用画像研究会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 眼底画像診断のためのAI開発2019

    • 著者名/発表者名
      畑中裕司
    • 学会等名
      第52回光学五学会関西支部連合講演会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 畳み込みニューラルネットワークを用いた眼底画像における毛細血管瘤の自動検出 ~偽陽性候補の削減~2018

    • 著者名/発表者名
      宮下充浩、畑中裕司、砂山 渡、小郷原一智、村松千左子、藤田広志
    • 学会等名
      第37回日本医用画像工学会大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Retinal image analysis using convolutional neural network2018

    • 著者名/発表者名
      Hatanaka Yuji、Inoue Tsuyoshi、Ogohara Kazunori、Okumura Susumu、Muramatsu Chisako、Fujita Hiroshi
    • 学会等名
      40th Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Automatic microaneurysms detection on retinal images using deep convolution neural network2018

    • 著者名/発表者名
      Yuji Hatanaka, Mitsuhiro Miyashita, Kazunori Ogohara, Wataru Sunayama, Chisako Muramatsu, and Hiroshi Fujita
    • 学会等名
      2018 International Workshop on Advanced Image Technology
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Automated detection of nerve fiber layer defects on retinal fundus images using fully convolutional network for early diagnosis of glaucoma2017

    • 著者名/発表者名
      Ryusuke Watanabe, Chisako Muramatsu, Kyoko Ishida, Akira Sawada, Yuji Hatanaka, Tetsuya Yamamoto, and Hiroshi Fujita
    • 学会等名
      SPIE Proc. SPIE Medical Imaging 2017: Computer-Aided Diagnosis
    • 発表場所
      Orlando, FL, USA
    • 年月日
      2017-02-11
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 非造影眼底画像における毛細血管瘤の自動検出2017

    • 著者名/発表者名
      畑中裕司, 宮下充浩,小郷原一智,村松千左子,砂山 渡,奥村 進,藤田広志
    • 学会等名
      医用画像情報学会 平成28年度春季(第177回)大会
    • 発表場所
      福岡
    • 年月日
      2017-01-28
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Preliminary sudy: A prson ientification mthod uing bood vssel in rtinal fndus iages2017

    • 著者名/発表者名
      Mikiya Tajima, Yuji Hatanaka, Kazunori Ogohara, Wataru Sunayama, Ryo Kawasaki, Koko Saito, Chisako Muramatsu, and Hiroshi Fujita
    • 学会等名
      International Forum on Medical Imaging in Asia (IFMIA) 2017
    • 発表場所
      那覇
    • 年月日
      2017-01-19
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Automated classification of arteries and veins in retinal images for measurement of arteriolar-to-venular diameter ratio2017

    • 著者名/発表者名
      K. Samo, Y. Hatanaka, K. Ogohara, W. Sunayama, C. Muramatsu, and H. Fujita
    • 学会等名
      International Forum on Medical Imaging in Asia (IFMIA) 2017
    • 発表場所
      那覇
    • 年月日
      2017-01-19
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Automatic detection of microaneurysms on non-contrast retinal images2017

    • 著者名/発表者名
      Y. Hatanaka, K. Ogohara, S. Okumura, C. Muramatsu, and H. Fujita
    • 学会等名
      2017 International Workshop on Advanced Image Technology
    • 発表場所
      Penang, Malaysia
    • 年月日
      2017-01-08
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 深層畳み込みニューラルネットワークを用いた眼底の血管抽出2017

    • 著者名/発表者名
      井川 響,畑中裕司,砂山 渡,小郷原一智,村松千左子,藤田広志
    • 学会等名
      第36回日本医用画像工学会大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 畳み込みニューラルネットワークを用いた眼底画像における毛細血管瘤の自動検出2017

    • 著者名/発表者名
      宮下充浩,畑中裕司,砂山 渡,小郷原一智,村松千左子,藤田広志
    • 学会等名
      第36回日本医用画像工学会大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 眼底画像における視神経乳頭周辺を用いたDeep Learningによる緑内障診断2017

    • 著者名/発表者名
      後藤拓真,村松千左子,石田恭子,澤田 明,畑中裕司,山本哲也,藤田広志
    • 学会等名
      第36回日本医用画像工学会大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 眼底画像における全畳み込みニューラルネットワークを用いた網膜神経線維層欠損検出法の改良2017

    • 著者名/発表者名
      渡邊颯友,村松千左子,周 向栄,畑中裕司,原 武史,藤田広志
    • 学会等名
      医用画像情報学会 平成29年度年次(第178回)大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 眼底画像における全畳み込みニューラルネットワークを用いた網膜神経線維層欠損検出2016

    • 著者名/発表者名
      渡邊颯友,村松千左子,周 向栄,畑中裕司,原 武史,藤田広志
    • 学会等名
      平成28 年度日本生体医工学会東海支部大会
    • 発表場所
      名古屋
    • 年月日
      2016-10-22
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 眼底画像における経時変化解のための位置合わせアルゴリズム2016

    • 著者名/発表者名
      田島幹也.畑中裕司,川崎 良,斎藤公子,小郷原一智,村松千左子,奥村 進,藤田広志
    • 学会等名
      第35回日本医用画像工学会大会
    • 発表場所
      千葉
    • 年月日
      2016-07-21
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [図書] 医用画像ディープラーニング入門、Chap. 4 動かす2019

    • 著者名/発表者名
      畑中裕司
    • 総ページ数
      11
    • 出版者
      オーム社
    • ISBN
      9784274223655
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [図書] 医用画像ディープラーニング入門、Chap. 12 眼底画像2019

    • 著者名/発表者名
      畑中裕司
    • 総ページ数
      5
    • 出版者
      オーム社
    • ISBN
      9784274223655
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [図書] Computer-aided Diagnosis with Retinal Fundus Images, Medical Image Analysis and Informatics: Computer-aided Diagnosis and Therapy (Eds. Paulo Mazzoncini de Azevedo Marques, Arianna Mencattini, Marcello Salmeri, and Rangaraj M. Rangayyan)2017

    • 著者名/発表者名
      Yuji Hatanaka and Hiroshi Fujita
    • 総ページ数
      27
    • 出版者
      CRC Press
    • ISBN
      9781498753197
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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