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個別化医療を目指した乳腺画像のラジオミクス解析

研究課題

研究課題/領域番号 20K08131
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分52040:放射線科学関連
研究機関滋賀大学

研究代表者

村松 千左子  滋賀大学, データサイエンス学系, 教授 (80509422)

研究分担者 大岩 幹直  独立行政法人国立病院機構(名古屋医療センター臨床研究センター), その他部局等, 医長 (50649697)
川崎 朋範  埼玉医科大学, 医学部, 教授 (90456484)
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2022年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2021年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2020年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
キーワードbreast cancer / precision medicine / radiomics / subtype classification / deep learning / ラジオミクス解析 / 深層学習 / 乳癌 / 画像診断 / サブタイプ分類 / グレード分類 / 乳腺腫瘤 / ディープラーニング
研究開始時の研究の概要

乳癌は日本人女性の11人に1人が罹るがんと言われており,死亡率の低下には早期発見と適切な治療が最も重要である.本研究では,乳癌のマルチモダリティ画像診断が高い精度で効率よく行われ,治療方針の決定までスムーズに進められるように,医師の画像診断と病理診断を支援する人工知能システムの開発を目的とする.具体的には,病理診断等から得られたホルモン受容体,たんぱく質等の情報をもとにしたがんのサブタイプ分類やグレード,また治療成績等をマンモグラフィと乳腺超音波画像,MR画像のラジオミクス解析により予測する.病理画像の解析も行い,マンモグラフィ等における該当箇所と照らし合わせることにより,精度向上を目指す.

研究成果の概要

本研究の目的は乳がんの画像診断で用いられる画像のラジオミクス解析により,乳がんのサブタイプや病理学的グレードなどを予測し,読影医の診断と治療方針の決定を支援し最適化医療に貢献することである.
予測モデルの構築にはマルチモダリティ,マルチセンターの検査画像と病理診断結果が揃った質の良いデータベースが必要である.本研究では,これらの情報が揃った高品質の症例を600例収集した.解析ではマンモグラフィと超音波画像それぞれ単独で用いた時と,両画像を用いた時でサブタイプや病理学的グレード,浸潤性の分類の精度がどう変化するか検討を行い,マルチモダリティを用いたモデルの方が分類精度が高くなることを確認した.

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究では乳がんの診断の初期に用いられる画像によりがんのサブタイプの予測を行い,診断にかかる時間の短縮とよりスムーズな治療計画の決定により患者の経済的かつ心理的負担軽減を試みた.まだ予測精度は十分ではないが,本研究により診断画像によるサブタイプ分類の可能性が示唆された.本研究により,この分野の研究が更に進み,今後予測精度が向上すれば,乳がんの最適化医療への貢献が期待できる.

報告書

(4件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 研究成果

    (11件)

すべて 2023 2022 2021 2020 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 1件、 査読あり 4件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 3件、 招待講演 1件) 図書 (1件)

  • [国際共同研究] Flinders University(オーストラリア)

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [雑誌論文] マンモグラフィと乳腺超音波画像を用いたサブタイプ分類2023

    • 著者名/発表者名
      村松千左子
    • 雑誌名

      超音波TECHNO

      巻: 35 ページ: 37-41

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [雑誌論文] Classification of intrinsic subtypes and histological grade for breast cancers by multimodality images2022

    • 著者名/発表者名
      Muramatsu C, Iwasaki T, Oiwa M, Kawasaki T, Fujita H
    • 雑誌名

      Proceedings of SPIE

      巻: 12286 ページ: 47-47

    • DOI

      10.1117/12.2625871

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Investigation on continual training of computer-aided diagnosis systems by semi-supervised learning2022

    • 著者名/発表者名
      Muramamatsu Chisako、Nishio Mizuho、Oiwa Mikinao、Yakami Masahiro、Kubo Takeshi、Fujita Hiroshi
    • 雑誌名

      Proc. of IMIP 2022: 2022 4th International Conference on Intelligent Medicine and Image Processing

      巻: - ページ: 58-62

    • DOI

      10.1145/3524086.3524095

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Intrinsic subtype classification of breast lesion on mammograms by contrastive learning2022

    • 著者名/発表者名
      Muramatsu C, Oiwa M, Kawasaki T, Fujita H
    • 雑誌名

      Proc SPIE Medical Imaging

      巻: 12033 ページ: 88-88

    • DOI

      10.1117/12.2613173

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Mammographic mass identification in dense breasts using multi-scale analysis of structured micro-patterns2020

    • 著者名/発表者名
      Sajeev S, Bajger M, Lee G, Muramatsu C, Fujita H
    • 雑誌名

      Proceedings of SPIE Medical Imaging

      巻: 11513 ページ: 72-72

    • DOI

      10.1117/12.2564272

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] Classification of intrinsic subtypes and histological grade for breast cancers by multimodality images2022

    • 著者名/発表者名
      Muramatsu C, Oiwa M, Kawasaki T, Fujita H
    • 学会等名
      International Workshop on Breast Imaging
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書 2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] マンモグラフィと優先超音波画像を用いたサブタイプ分類2022

    • 著者名/発表者名
      村松千左子
    • 学会等名
      日本超音波医学会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Intrinsic subtype classification of breast lesions on mammograms by contrastive learning2022

    • 著者名/発表者名
      Muramatsu C, Oiwa M, Kawasaki T, Fujita H
    • 学会等名
      SPIE Medical Imaging
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Investigation on continual training of computer-aided diagnosis systems by semi-supervised learning2022

    • 著者名/発表者名
      Muramatsu C, Nishio M, Oiwa M, Yakami M, Kubo T, Fujita H
    • 学会等名
      International Conference on Intelligent Medicine and Image Processing
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [図書] 医療AIとディープラーニングシリーズ.超音波画像AI診断2021

    • 著者名/発表者名
      村松千左子,他(分担執筆)
    • 総ページ数
      198
    • 出版者
      オーム社
    • ISBN
      9784274225765
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2024-01-30  

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