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放射線治療における標的内部の放射線感受性の不均一性を検出するための方法論の確立

研究課題

研究課題/領域番号 17K16497
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 放射線科学
研究機関国立研究開発法人国立がん研究センター

研究代表者

小林 和馬  国立研究開発法人国立がん研究センター, がん分子修飾制御学分野, 連携大学院生 (00747610)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2018年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2017年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
キーワード放射線腫瘍学 / がん / 医用画像 / 人工知能 / 機械学習 / 放射線治療 / 解剖学的標準化 / Radiomics / 深層学習 / アノテーション / 非剛体レジストレーション / テンソル分解 / 三次元統計解剖学 / 非剛体レジストレーション、
研究成果の概要

人工知能技術により駆動される個別化・精密化された放射線腫瘍学を確立する目的に、各種の要素技術およびソフトウェアの開発を行った。初めに、三次元的な広がりを有する放射線画像から意味のある空間的なパターンを抽出する機械学習の手法を考案し、前立腺がんに対する放射線治療後の感受性部位の同定を行った。続いて、深層学習に代表される人工知能技術において重要な役割を果たす教師データを効率的に作成するためのソフトウェアを開発した。現在、本ソフトウェアを利用した大規模な医用画像解析プロジェクトを継続中である。

研究成果の学術的意義や社会的意義

従来の放射線治療における有害事象評価は、本来あるべき臓器内部の位置により異なる放射線感受性を考慮することが出来なかった。我々の三次元統計解析法は機械学習のモデリングを駆使することによって、患者の集団データから臓器内部の不均一な放射線感受性を推定することを可能にし、これは個別化・精密化された放射線腫瘍学の確立に有用である。また、近年発達が著しい深層学習の医用画像応用を加速するための基盤的ソフトウェアとなり得るツールを開発し、現在これに基づいた研究開発を活発に行っている。これにより、医用画像診断や放射線治療計画の効率化・自動化に貢献することが出来る見込みである。

報告書

(3件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (7件)

すべて 2019 2018 2017

すべて 学会発表 (5件) (うち招待講演 3件) 図書 (1件) 産業財産権 (1件)

  • [学会発表] 人工知能技術により変革される放射線医学2019

    • 著者名/発表者名
      小林和馬
    • 学会等名
      第1回日本メディカルAI学会学術集会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 人工知能技術により変革される放射線医学2019

    • 著者名/発表者名
      小林和馬
    • 学会等名
      第32回日本放射線腫瘍学会高精度放射線外部照射部会学術大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 臨床応用を志向した人工知能技術を活用した統合的ながん医療システムの開発2019

    • 著者名/発表者名
      浜本隆二、小林和馬
    • 学会等名
      第78回日本医学放射線学会総会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Integrating Artificial Intelligent System with Clinical Workflow of Radiologist in the Hospital2018

    • 著者名/発表者名
      小林和馬、三宅基隆、渡辺裕一、菅原洋平、向井まさみ、中島典昭、栗原宏明、中山優子、楠本昌彦、三原直樹、浜本隆二
    • 学会等名
      第77回日本癌学会学術総会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 深層畳み込みニューラルネットワークによる腫瘍セグメンテーションの試み2017

    • 著者名/発表者名
      小林和馬、他
    • 学会等名
      第30回日本放射線腫瘍学会学術大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [図書] Brachytherapy: Techniques and Evidences2019

    • 著者名/発表者名
      Yasuo Yoshioka, Jun Itami, Masahiko Oguchi, Takashi Nakano
    • 総ページ数
      304
    • 出版者
      Springer
    • ISBN
      9811304890
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [産業財産権] アノテーション支援装置、アノテーション支援方法及びアノテーション支援プログラム2019

    • 発明者名
      小林和馬、三宅基隆、浜本隆二
    • 権利者名
      小林和馬、三宅基隆、浜本隆二
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2019-010287
    • 出願年月日
      2019
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2021-02-19  

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