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AI-CAD開発推進のための学習データキュレーションと検証法の基礎的研究

研究課題

研究課題/領域番号 21K07636
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
研究機関独立行政法人国立病院機構九州医療センター(臨床研究センター)

研究代表者

野口 智幸  独立行政法人国立病院機構九州医療センター(臨床研究センター), その他部局等, 放射線部長 (40380448)

研究分担者 松下 由実  国立研究開発法人国立国際医療研究センター, 臨床研究センター, 臨床研究統括部 室長 (50450599)
志多 由孝  国立研究開発法人国立国際医療研究センター, センター病院, 放射線診療部門・放射線管理室医長 (50774668)
山下 孝二  九州大学, 医学研究院, 助教 (80546565)
研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2023年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2022年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2021年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
キーワードDeep learning / 機械学習 / 深層学習 / 医用画像 / 人工知能 / 腹部CT / 骨格筋 / 画像診断 / 医用画像用部位分類 / 虫垂炎 / AI
研究開始時の研究の概要

自律的に学習・判断を行う「深層学習型AI」は、画像判定について飛躍的な発展を遂げている。その反面、AIの基礎知見について体系的に研究・検証されないまま、AI実装システムの製品化が先行している。こうした実用先行型開発は、間違った判定によるシステムエラーに対し脆弱である。このリスクを避けるためAI判定プロセスを理解する基盤的研究が不可欠であると考えている。本研究では①学習データキュレーションの研究、②AI-CAD性能適正検証法の研究、③医療側の立場からAI-CAD開発を支援できる医療系AIジェネラリスト従事者の育成、を推進する。

研究成果の概要

人間の「知的判断」をコンピュータが行うAI技術が注目されている。特に自律学習・判断を行う「深層学習型AI」は、画像判定で飛躍的な発展を遂げているが、AIの判定プロセスは「ブラックボックス」とされ、基礎的な研究・検証が不十分なまま製品化が進んでおり、システムエラーに対して脆弱である。このリスクを避けるためには、AI判定プロセスを理解する基礎研究が不可欠である。本研究では、①医療情報の学習データキュレーション、②AI-CADの性能適正検証法、③AI-CAD開発支援のための医療系AIジェネラリストの育成を推進した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本基礎研究では、医用画像などの医療情報について学習データをを収集・選別・調整する方法を深く探求するとともに、AI-CADの客観的かつ効率的に性能を適正に検証する方法を見出した。こうしたAI-CAD開発技術者との共同研究を通じ、医療側からAI-CAD開発を支援できる医療系AIジェネラリストの育成を推進した。今後は共同研究者らによる次世代AI開発が発展していくものと思われ、それを引き続き指導者として支援を目指す。

報告書

(4件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 研究成果

    (42件)

すべて 2023 2022 2021

すべて 雑誌論文 (17件) (うち国際共著 1件、 査読あり 17件、 オープンアクセス 10件) 学会発表 (23件) (うち国際学会 1件) 図書 (2件)

  • [雑誌論文] Assessment of skeletal muscle using deep learning on low-dose CT images2023

    • 著者名/発表者名
      Matsushita Y、Yokoyama T、Noguchi T、Nakagawa T.
    • 雑誌名

      Global Health & Medicine

      巻: 5 号: 5 ページ: 278-284

    • DOI

      10.35772/ghm.2023.01050

    • ISSN
      2434-9186, 2434-9194
    • 年月日
      2023-10-31
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Analysis of "visible in retrospect" to monitor false-negative findings in radiological reports2023

    • 著者名/発表者名
      Noguchi T, Yamashita K, Matsuura S, Kamei R, Maehara J, Furuya K, Harada S, Adachi S, Okada Y
    • 雑誌名

      Jpn J Radiol

      巻: 41(2) 号: 2 ページ: 219-27

    • DOI

      10.1007/s11604-022-01338-2

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書 2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Current status and challenges of percutaneous vertebroplasty (PVP)2023

    • 著者名/発表者名
      Noguchi Tomoyuki、Yamashita Koji、Kamei Ryotaro、Maehara Junki
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Radiology

      巻: 41 号: 1 ページ: 1-13

    • DOI

      10.1007/s11604-022-01322-w

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書 2022 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Different hemodynamics of basal ganglia between moyamoya and non-moyamoya diseases using intravoxel incoherent motion imaging and single-photon emission computed tomography2023

    • 著者名/発表者名
      Yamashita K, Sugimori H, Nakamizo A, Amano T, Kuwashiro T, Watanabe T, Kawamata K, Furuya K, Harada S, Kamei R, Maehara J, Okada Y, Noguchi T
    • 雑誌名

      Acta Radiol

      巻: 64(2) 号: 2 ページ: 769-75

    • DOI

      10.1177/02841851221092895

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Unusual imaging characteristics of cystic meningioma in cerebellopontine angle2022

    • 著者名/発表者名
      Adachi S, Yamashita K, Nakamizo A, Amano T, Momosaki S, Noguchi T
    • 雑誌名

      The neuroradiology journal

      巻: 35(6) 号: 6 ページ: 777-9

    • DOI

      10.1177/19714009221096831

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Preoperative Prediction of Intracranial Meningioma Grade Using Conventional CT and MRI2022

    • 著者名/発表者名
      Amano T, Nakamizo A, Murata H, Miyamatsu Y, Mugita F, Yamashita K, Noguchi T, Nagata S
    • 雑誌名

      Cureus

      巻: 14(1)

    • DOI

      10.7759/cureus.21610

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Validity of the gamma-Ray Evaluation with iodoamphetamine for Cerebral Blood Flow Assessment (REICA) method for quantification of cerebral blood flow including acetazolamide challenge test2022

    • 著者名/発表者名
      Miyazaki Y, Kameyama M, Nakamizo A, Noguchi T, Tabata N
    • 雑誌名

      Ann Nucl Med

      巻: 36(3) 号: 3 ページ: 279-84

    • DOI

      10.1007/s12149-021-01700-w

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Accuracy of vertebral puncture in percutaneous vertebroplasty2022

    • 著者名/発表者名
      Noguchi T, Yamashita K, Shida Y, Okafuji T, Kamei R, Maehara J, Tajima T
    • 雑誌名

      Jpn J Radiol

      巻: 40(4) 号: 4 ページ: 419-29

    • DOI

      10.1007/s11604-021-01216-3

    • NAID

      210000181385

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] The usefulness of vertebral needle targeting simulation training system using ray-summation imaging: experimental study2022

    • 著者名/発表者名
      Uchiyama F, Noguchi T, Kamei S, Yamashita K, Shida Y, Okafuji T, Kamei R, Tajima T
    • 雑誌名

      Jpn J Radiol

      巻: 40(10) 号: 10 ページ: 1096-103

    • DOI

      10.1007/s11604-022-01291-0

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Interobserver Reliability on Intravoxel Incoherent Motion Imaging in Patients with Acute Ischemic Stroke2022

    • 著者名/発表者名
      Yamashita K, Kamei R, Sugimori H, Kuwashiro T, Tokunaga S, Kawamata K, Furuya K, Harada S, Maehara J, Okada Y, Noguchi T
    • 雑誌名

      AJNR Am J Neuroradiol

      巻: 43(5) 号: 5 ページ: 696-700

    • DOI

      10.3174/ajnr.a7486

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Right entorhinal cortical thickness is associated with Mini-Mental State Examination scores from multi-country datasets using MRI2022

    • 著者名/発表者名
      Yamashita K, Kuwashiro T, Ishikawa K, Furuya K, Harada S, Shin S, Wada N, Hirakawa C, Okada Y, Noguchi T
    • 雑誌名

      Neuroradiology

      巻: 64(2) 号: 2 ページ: 279-88

    • DOI

      10.1007/s00234-021-02767-y

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Right adrenal vein identification using unenhanced magnetic resonance imaging2022

    • 著者名/発表者名
      Yamashita K, Wada N, Shin S, Watanabe T, Furuya K, Harada S, Noguchi T
    • 雑誌名

      Polish journal of radiology / Polish Medical Society of Radiology

      巻: 87( ) ページ: 592-596

    • DOI

      10.5114/pjr.2022.121236

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] A practical system that enables physicians to respond expeditiously to significant unexpected findings (SUFs) in radiological reports2021

    • 著者名/発表者名
      Noguchi Tomoyuki、Tanaka Kumi、Okada Yasushi、Fukuizumi Kunitaka、Yokoda Sachiyo、Dairiki Motoko、Yamashita Koji、Shin Seitaro、Wada Noriaki、Harada Shino、Morita Shigeki
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Radiology

      巻: 39 号: 5 ページ: 424-432

    • DOI

      10.1007/s11604-020-01077-2

    • NAID

      210000163235

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Differentiating Dementia with Lewy Bodies and Alzheimer's Disease by Deep Learning to Structural MRI2021

    • 著者名/発表者名
      Nemoto Kiyotaka、Sakaguchi Hiromasa、Kasai Wataru、Hotta Masatoshi、Kamei Ryotaro、Noguchi Tomoyuki、Minamimoto Ryogo、Arai Tetsuaki、Asada Takashi
    • 雑誌名

      Journal of Neuroimaging

      巻: - 号: 3 ページ: 579-587

    • DOI

      10.1111/jon.12835

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Safety and Efficacy of Percutaneous Vertebroplasty for Osteoporotic Vertebral Compression Fractures: A Multicenter Retrospective Study in Japan2021

    • 著者名/発表者名
      Kobayashi Nobuo、Noguchi Tomoyuki、Kobayashi Daiki、Saito Hiroya、Shimoyama Keiji、Tajima Tsuyoshi、Sosogi Sho、Kobayashi Kiyokazu、Shida Yoshitaka、Hasebe Terumitsu、Numaguchi Yuji
    • 雑誌名

      Interventional Radiology

      巻: 6 号: 2 ページ: 21-28

    • DOI

      10.22575/interventionalradiology.2020-0032

    • NAID

      130008060947

    • ISSN
      2432-0935
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] MADGAN: unsupervised medical anomaly detection GAN using multiple adjacent brain MRI slice reconstruction2021

    • 著者名/発表者名
      Han Changhee、Rundo Leonardo、Murao Kohei、Noguchi Tomoyuki、Shimahara Yuki、Milacski Zolt?n ?d?m、Koshino Saori、Sala Evis、Nakayama Hideki、Satoh Shin’ichi
    • 雑誌名

      BMC Bioinformatics

      巻: 22 号: S2 ページ: 31-31

    • DOI

      10.1186/s12859-020-03936-1

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] 画像診断報告書の予期せぬ重大所見の確認に関する多職種による医療安全対策2021

    • 著者名/発表者名
      田中久美、岡田靖、野口智幸、福泉公仁隆、与古田幸代、森田茂樹
    • 雑誌名

      医療: 国立医療学会誌: Japanese journal of National Medical Services:

      巻: 75 ページ: 199-206

    • NAID

      40022673809

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Proposal Of Regional Organ Classification (ROC) As Body Part Classification In Medical Imaging2023

    • 著者名/発表者名
      Noguchi, Tomoyuki; Matsuura, Shuji; Kamei, Ryotaro; Maehara, Junki; Furuya, Kiyomi; Harada, Shino; Adachi, Saki
    • 学会等名
      第82回日本医学放射線学会総会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 「Nothing about me without me」放射線科領域における患者中心医療2023

    • 著者名/発表者名
      野口智幸; 松浦秀司; 亀井僚太郎; 前原純樹; 古谷清美; 原田詩乃; 白石貴大; 高木美緒
    • 学会等名
      第59回日本医学放射線学会秋季大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Proposal Of Regional Organ Classification (ROC) As Body Part Classification In Medical Imaging2023

    • 著者名/発表者名
      Noguchi T, Matsuura S, Kamei R, Maehara J, Furuya K, Harada S, Adachi S
    • 学会等名
      第82回日本医学放射線学会総会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 緊急内視鏡中に心停止を来した十二指腸潰瘍出血を経カテーテル塞栓術で止血しえた1例2023

    • 著者名/発表者名
      野口智幸, 松浦秀司, 亀井僚太郎, 前原純樹, 古谷清美, 原田詩乃, 智幸 野, 足達咲紀
    • 学会等名
      第52回日本IVR学会総会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] A fail-safe system for SUF Errors in Radiological Reports (SUFERR): Achievements and challenges2022

    • 著者名/発表者名
      Kamei R, Maehara J, Furuya K, Harada S, Yamashita K, Noguchi T
    • 学会等名
      第81回日本医学放射線学会総会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] Retrospective analysis of false-negative findings in Radiological reports放射線レポートにおける偽陰性所見の後方視的分析2022

    • 著者名/発表者名
      Noguchi T, Yamashita K, Kamei R, Maehara J, Furuya K, Harada S, Okada Y
    • 学会等名
      第81回日本医学放射線学会総会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 椎骨三分位穿刺(VETERAN)法による椎骨穿刺のシミュレーション分析A simulation analysis of vertebral puncture by the vertebral tertile area needling (VETERAN) method2022

    • 著者名/発表者名
      Noguchi T, Yamashita K, Kamei R, Maehara J, Furuya K, Harada S
    • 学会等名
      第51回日本IVR学会総会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 進行膵癌の仙骨転移に経皮的椎体形成術(PVP)を行った一例2022

    • 著者名/発表者名
      野口智幸, 亀井僚太郎, 前原純樹, 足達咲紀, 松浦秀司, 古谷清美, 原田詩乃, 加来豊馬
    • 学会等名
      第53回福岡IVRカンファレンス(on the web,福岡市)
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 既存療法に奏功しない有痛性仙骨転移に経皮的椎体形成術(PVP)を行った一例2022

    • 著者名/発表者名
      野口智幸, 亀井僚太郎, 前原純樹, 足達咲紀, 松浦秀司, 古谷清美, 原田詩乃, 加来豊馬
    • 学会等名
      第58回日本医学放射線学会秋季大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] Management To Achieve Zero Non-action For SUFs.2021

    • 著者名/発表者名
      Noguchi T, Yamashita K, Kamei R, Maehara J, Furuya K, Harada S.
    • 学会等名
      107th Scientific Assembly and Annual Meeting of Radiological Society of North America
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 学術賞:重大な画像所見(SUF)の見落とし防止システム(SUFERR防止システム):当センターの取り組み2021

    • 著者名/発表者名
      野口智幸
    • 学会等名
      2021年度 九州医療センター臨床研究発表会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 放射線領域のAI画像診断2021

    • 著者名/発表者名
      野口智幸
    • 学会等名
      2021年度 地域医師のための生涯研修セミナー第2回講演
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 重大な画像所見(SUF)の見落とし防止システム(SUFERR防止システム)の実践2021

    • 著者名/発表者名
      野口智幸
    • 学会等名
      第52回全国国立大学法人放射線診療部門会議
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 「骨粗鬆症性椎体骨折に対する経皮的椎体形成術を安全に行うための指針」の概説と課題についてOutline and issues of the Guideline for safe percutaneous vertebroplasty for osteoporotic vertebral body fracturesin JAPAN2021

    • 著者名/発表者名
      野口智幸
    • 学会等名
      第50回日本IVR学会総会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] The efficacy and safety of percutaneous transhepatic portal vein embolization using coils alone2021

    • 著者名/発表者名
      Wada N, Yamashita K, Shin S, Harada S, Furuya K, Takami Y, Noguchi T
    • 学会等名
      第50回日本IVR学会総会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] CyPos賞銀賞:Data contamination and curation in training deep learning2021

    • 著者名/発表者名
      野口智幸, 山下孝二, 進政太郎, 和田憲明, 原田詩乃
    • 学会等名
      第80回日本医学放射線学会総会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] CyPos賞銅賞:An effective fail-safe alert system handling significant unexpected findings (SUFs) in radiological reports 画像診断レポートでの予期せぬ重大所見(SUF)に関する医療安全対策2021

    • 著者名/発表者名
      野口智幸, 山下孝二, 進政太郎, 和田憲明, 原田詩乃
    • 学会等名
      第80回日本医学放射線学会総会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] Notice, Read, and Act on significant unexpected findings (SUF) in radiological reports2021

    • 著者名/発表者名
      野口智幸, 山下孝二, 進政太郎, 和田憲明, 原田詩乃
    • 学会等名
      第80回日本医学放射線学会総会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] An effective fail-safe alert system handling significant unexpected findings (SUFs) in radiological reports 画像診断レポートでの予期せぬ重大所見(SUF)に関する医療安全対策2021

    • 著者名/発表者名
      野口智幸, 山下孝二, 進政太郎, 和田憲明, 原田詩乃
    • 学会等名
      第80回日本医学放射線学会総会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] Data contamination and curation in training deep learning2021

    • 著者名/発表者名
      野口智幸, 山下孝二, 進政太郎, 和田憲明, 原田詩乃
    • 学会等名
      第80回日本医学放射線学会総会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] Current status and future challenges of percutaneous vertebroplasty (PVP)2021

    • 著者名/発表者名
      野口智幸
    • 学会等名
      第80回日本医学放射線学会総会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] A Comparative study of 3D Imaging Simulation for Virtual active self-training intervention regarding PVP procedure2021

    • 著者名/発表者名
      内山史也, 野口智幸, 志多由孝, 岡藤孝史, 亀井遼太郎, 亀井俊祐, 田嶋強
    • 学会等名
      第80回日本医学放射線学会総会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] Correlation Between Right Entorhinal Cortical Thickness and MMSE Scores Using Multi-country Datasets2021

    • 著者名/発表者名
      山下孝二, 桑城貴弘, 石川謙介, 古谷清美, 原田詩乃, 進政太郎, 和田憲明, 平川千夏, 野口智幸
    • 学会等名
      第80回日本医学放射線学会総会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [図書] 骨粗鬆症性脊椎骨折のための経皮的椎体形成術(PVP)マニュアル2023

    • 著者名/発表者名
      野口智幸
    • 総ページ数
      120
    • 出版者
      株式会社メディカルアイ
    • ISBN
      9784862912633
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [図書] 骨粗鬆症性脊椎骨折のための経皮的椎体形成術(PVP)マニュアル2023

    • 著者名/発表者名
      野口智幸
    • 総ページ数
      120
    • 出版者
      株式会社メディカルアイ
    • ISBN
      9784862912633
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書

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公開日: 2021-04-28   更新日: 2025-01-30  

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