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AIを応用した非小細胞肺癌に対する重粒子線治療の適応判断支援システム

研究課題

研究課題/領域番号 18H06205
研究種目

研究活動スタート支援

配分区分補助金
審査区分 0902:内科学一般およびその関連分野
研究機関国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構

研究代表者

梅原 健輔  国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 放射線医学総合研究所病院, 研究員(定常) (90825077)

研究期間 (年度) 2018-08-24 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
2018年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワード超解像 / 重粒子線治療 / 胸部CT / AI / 畳み込みニューラルネットワーク / 敵対的生成ネットワーク / ディープラーニング / 深層学習 / 人工知能 / Deep Learning / Radiomics
研究実績の概要

本研究課題は,治療前CT画像から最適な治療法の選択・提示を含めた「重粒子線治療の適応判断支援システム」の構築を目的とし,平成30年度はディープラーニング超解像技術を用いて胸部CT画像から腫瘍の詳細な情報を抽出するための基礎的検討を行った.
1)胸部CT画像を対象としたAI超解像ネットワークの開発
ターゲットとなる腫瘍部の高精細化を目的として,敵対的生成ネットワーク(GAN)に基づくAI超解像ネットワークを実装し,胸部CT画像の高画質・高解像度化が可能な技術的基盤を構築した.
2)ファントム画像および臨床画像による評価
模擬病変を配置した胸部ファントムおよび分解能評価用ファントムを撮影したCT画像で提案手法を評価した結果,GANによって優れた高精細化と分解能の向上がみられ,畳み込みニューラルネットワーク(CNN)と比較しても良好な結果が得られた.臨床画像による評価においても,解剖学的構造を含めた胸部CT画像の高精細化が可能であることが示唆された.
本研究で構築した基盤技術を応用した研究である「AIイメージングを基盤とした次世代型MRI超高速撮像の実現と臨床応用(課題番号:19K17250)」が,別研究種目(平成31年度(令和元年度)若手研究)に採択されたため,本研究種目(研究活動スタート支援)の公募要領に規定されているとおり,2年度目は廃止となった.今後,本研究で得られた予備的結果を用いて,継続して検討を行っていく.

現在までの達成度 (段落)

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(1件)
  • 2018 実績報告書
  • 研究成果

    (3件)

すべて 2018

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件)

  • [雑誌論文] Application of Super-Resolution Convolutional Neural Network for Enhancing Image Resolution in Chest CT2018

    • 著者名/発表者名
      Umehara Kensuke、Ota Junko、Ishida Takayuki
    • 雑誌名

      Journal of Digital Imaging

      巻: 31 号: 4 ページ: 441-450

    • DOI

      10.1007/s10278-017-0033-z

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Sparse Coding Super-Resolution Scheme for Chest Computed Tomography2018

    • 著者名/発表者名
      Ota Junko、Umehara Kensuke、Ishimaru Naoki、Ohno Shunsuke、Okamoto Kentaro、Suzuki Takanori、Ishida Takayuki
    • 雑誌名

      Journal of Medical Imaging and Health Informatics

      巻: 8 号: 5 ページ: 1043-1050

    • DOI

      10.1166/jmihi.2018.2399

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] MRI画像に対するスパースコーディング超解像処理の有用性2018

    • 著者名/発表者名
      石丸 直樹、大田 淳子、梅原 健輔、鈴木 崇師、大野 隼輔、岡本 健太郎、石田 隆行
    • 雑誌名

      Medical Imaging Technology

      巻: 36 ページ: 196-202

    • NAID

      130007496357

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり

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公開日: 2018-08-27   更新日: 2021-07-28  

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