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深層学習が放射線画像診断医の腹部悪性腫瘍検出能に及ぼす影響

研究課題

研究課題/領域番号 22K15821
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分52040:放射線科学関連
研究機関東京大学

研究代表者

八坂 耕一郎  東京大学, 医学部附属病院, 助教 (40779659)

研究期間 (年度) 2022-04-01 – 2027-03-31
研究課題ステータス 交付 (2023年度)
配分額 *注記
4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2026年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2025年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2024年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2023年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2022年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
キーワード深層学習
研究開始時の研究の概要

放射線画像診断の重要な役割の一つに、悪性腫瘍の検出や評価がある。深層学習は高い画像認識能を有することから、悪性腫瘍の検出・評価を含めた画像診断領域への応用が進められている。また、深層学習法を利用した新たな画像再構成法も考案されている。本研究では、腹部画像診断領域において、深層学習法を用いることで、様々な臓器に発生する悪性腫瘍の検出能や診断能を向上させることを目的とする。

研究実績の概要

深層学習応用再構成法を用いることで、dynamic CTにおいて肝細胞癌の検出能が向上するか、複数の放射線科医師を対象として検討した。結果、従来法に比べて、深層学習応用再構成法では、放射線科医師の肝細胞癌検出能を向上できることが判明した。本研究結果を英文原著論文としてまとめ、Abdominal Radiology誌において報告した。

深層学習応用画像再構成法を用いることで、dynamic CTにおける腹骨盤部の活動性出血の描出が、従来法と比べて向上することが判明した。本研究成果を英文原著論文としてまとめ、Radiol Technol誌に投稿し採択された。

また、処置前のdynamic CT画像をもとに、胆管ステント留置後の膵炎リスクを予測する深層学習アルゴリズムを作成した。既知の臨床的因子に深層学習法の出力を組み合わせることで、予測精度を向上させることが判明した。結果をEndosc Int Open誌において報告した。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

深層学習応用画像再構成法を用いた検討や、腹部画像診断における深層学習アルゴリズムの開発を行った。いずれの研究内容も査読付き国際学術雑誌において原著論文として発表を行った。

今後の研究の推進方策

造影CTにおける体幹部疾患診断を行う深層学習アルゴリズムの開発および、深層学習応用画像再構成法における体幹部疾患診断能についての評価を行う。

報告書

(2件)
  • 2023 実施状況報告書
  • 2022 実施状況報告書
  • 研究成果

    (11件)

すべて 2023 2022

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 1件、 招待講演 6件)

  • [雑誌論文] Improving detection performance of hepatocellular carcinoma and interobserver agreement for liver imaging reporting and data system on CT using deep learning reconstruction2023

    • 著者名/発表者名
      Okimoto Naomasa、Yasaka Koichiro、Kaiume Masafumi、Kanemaru Noriko、Suzuki Yuichi、Abe Osamu
    • 雑誌名

      Abdominal Radiology

      巻: N/A 号: 4 ページ: 1280-1289

    • DOI

      10.1007/s00261-023-03834-z

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書 2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Assessing the Effects of Deep Learning Reconstruction on Abdominal CT Without Arm Elevation2023

    • 著者名/発表者名
      Fujita Nana、Yasaka Koichiro、Katayama Akira、Ohtake Yuta、Konishiike Mao、Abe Osamu
    • 雑誌名

      Canadian Association of Radiologists Journal

      巻: 74 号: 4 ページ: 688-694

    • DOI

      10.1177/08465371231169672

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Deep-learning reconstruction for the evaluation of lumbar spinal stenosis in computed tomography2023

    • 著者名/発表者名
      Miyo Rintaro、Yasaka Koichiro、Hamada Akiyoshi、Sakamoto Naoya、Hosoi Reina、Mizuki Masumi、Abe Osamu
    • 雑誌名

      Medicine

      巻: 102 号: 23 ページ: e33910-e33910

    • DOI

      10.1097/md.0000000000033910

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Effects of deep learning on radiologists’ and radiology residents’ performance in identifying esophageal cancer on CT2023

    • 著者名/発表者名
      Yasaka Koichiro、Hatano Sosuke、Mizuki Masumi、Okimoto Naomasa、Kubo Takatoshi、Shibata Eisuke、Watadani Takeyuki、Abe Osamu
    • 雑誌名

      The British Journal of Radiology

      巻: N/A 号: 1150

    • DOI

      10.1259/bjr.20220685

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Deep learning reconstruction with single-energy metal artifact reduction in pelvic computed tomography for patients with metal hip prostheses2023

    • 著者名/発表者名
      Hosoi Reina、Yasaka Koichiro、Mizuki Masumi、Yamaguchi Haruomi、Miyo Rintaro、Hamada Akiyoshi、Abe Osamu
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Radiology

      巻: N/A 号: 8 ページ: 863-871

    • DOI

      10.1007/s11604-023-01402-5

    • 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
  • [学会発表] DLRによる高画質化が画像診断にもたらすインパクト2023

    • 著者名/発表者名
      八坂耕一郎
    • 学会等名
      第59回日本医学放射線学会秋季臨床大会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] [シンポジウム] てんかんのAI診断~どこまで来たのか、どこへ向かうのか~ AIを用いた画像診断2022

    • 著者名/発表者名
      八坂耕一郎
    • 学会等名
      第55回日本てんかん学会学術集会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] [シンポジウム] 「AIがMRIにもたらす影響:上腹部への応用とその他臨床応用への注意点」肝疾患における深層学習の有用性2022

    • 著者名/発表者名
      八坂耕一郎
    • 学会等名
      第50回日本磁気共鳴医学会大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] [ハンズオン・セミナー] 医用画像を対象とする分類問題2022

    • 著者名/発表者名
      八坂耕一郎
    • 学会等名
      第3回 画像診断のための ディープラーニング ハンズオン・セミナー
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] [JRS Liver forum] Artificial intelligence (AI) in liver imaging2022

    • 著者名/発表者名
      八坂耕一郎
    • 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
    • 招待講演
  • [学会発表] [Special Lecture] Deep learning reconstruction for neuroimaging2022

    • 著者名/発表者名
      Koichiro Yasaka
    • 学会等名
      The 4th Annual Scientific Meeting of Asian Society of Magnetic Resonance in Medicine
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演

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公開日: 2022-04-19   更新日: 2024-12-25  

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