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職業性肺疾患の胸部CT画像の自動判定アルゴリズムの開発

研究課題

研究課題/領域番号 22K19650
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
審査区分 中区分58:社会医学、看護学およびその関連分野
研究機関高知大学

研究代表者

菅沼 成文  高知大学, 教育研究部医療学系連携医学部門, 教授 (50313747)

研究分担者 鈴木 一廣  順天堂大学, 医学部, 准教授 (20338370)
吉田 真一  高知工科大学, 情報学群, 教授 (30334519)
西森 美貴  高知大学, 医学部附属病院, 特任助教 (30760483)
研究期間 (年度) 2022-06-30 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円)
2023年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
2022年度: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
キーワード職業性肺疾患 / 画像診断 / 機械学習 / エキスパートシステム / 胸部X線 / 胸部CT / じん肺 / びまん性肺疾患 / 人工知能 / CT
研究開始時の研究の概要

胸部画像診断において、びまん性肺疾患の診断は、微細な画像をどのように的確に指摘できるかが重要であり、専門家による判定をあらゆる医療機関で活用するためには、機械学習による自動診断が貢献できることは大きい。我々は職業性肺疾患の胸部単純X線様の自動診断のためのアルゴリズム開発に、症例数の少なさの克服のため、GANなどの技術を活用して、一定の精度を持ったアルゴリズムを開発した。この成果をもとに、さらに一つの症例についての画像数の多いCT画像について、自動診断、エキスパートシステムの二つのアプローチから、びまん性肺疾患の画像診断のエキスパートの読影結果を教師データとした自動診断システムを開発する。

研究成果の概要

職業性肺疾患の診断にはILO国際じん肺X線分類が使われ、それを補完するために我々が開発した国際じん肺HRCT分類が提案されている。本研究では、職業性肺疾患、放射線医学、人工知能の専門家が研究チームを結成し、この課題に取り組んだ。我々は職業性肺疾患の胸部単純X線様の自動診断のためのアルゴリズム開発に、GANなどの技術を活用して、一定の精度を持ったアルゴリズムを開発した。この成果をもとに、さらに一つの症例についての画像数の多いCT画像について、自動診断、エキスパートシステムの二つのアプローチから、びまん性肺疾患の画像診断のエキスパートの読影結果を教師データとした自動診断システムを開発を目指す。

研究成果の学術的意義や社会的意義

職業性肺疾患は産業保健上の重要な問題であり、その検診の対象者は我が国では25から50万人を数える。それらの有所見率はかつての15%程度から労働衛生の強化により大幅に減少しているものの2%程度存在し訓練を受けた医師によってのみ正確に診断可能である。しかし、このような訓練を受けた医師が少ない現状があり、機械学習により自動判定が可能となれば、国内でのニーズに止まらず、世界の職業性肺疾患に対する課題解決につながる。

報告書

(3件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 研究成果

    (4件)

すべて 2024 2023 2022

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (1件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Clustered Cystic Changes in Long-Term Follow-Up Thin-Section Computed Tomographic Findings in Fibrotic Nonspecific Interstitial Pneumonia2024

    • 著者名/発表者名
      Akira Masanori、Suganuma Narufumi
    • 雑誌名

      Canadian Respiratory Journal

      巻: 2024 ページ: 1-6

    • DOI

      10.1155/2024/6665568

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Asian Intensive Reader of Pneumoconiosis program: examination for certification during 2008–20202024

    • 著者名/発表者名
      J-P Naw Awn、SUSANTO Agus Dwi、SAMOEDRO Erlang、MANSYUR Muchtaruddin、TUNGSAGUNWATTANA Sutarat、LERTROJANAPUNYA Saijai、SUBHANNACHART Ponglada、SIRIRUTTANAPRUK Somkiat、DUMAVIBHAT Narongpon、ALGRANTI Eduardo、PARKER John E.、HERING Kurt G.、KANAYAMA Hitomi、TAMURA Taro、KUSAKA Yukinori、SUGANUMA Narufumi
    • 雑誌名

      Industrial health

      巻: 62 号: 2 ページ: 143-152

    • DOI

      10.2486/indhealth.2023-0010

    • ISSN
      0019-8366, 1880-8026
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Artificial Intelligence in Quantitative Chest Imaging Analysis for Occupational Lung Disease2023

    • 著者名/発表者名
      Narufumi Suganuma, Shinichi Yoshida, Yuma Takeuchi, Yoshua K Nomura, Kazuhiro Suzuki
    • 雑誌名

      Seminars in Respiratory and Critical Care Medicine

      巻: 44(3) 号: 03 ページ: 362-369

    • DOI

      10.1055/s-0043-1767760

    • 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
  • [学会発表] 人工ニューラルネットワークによるじん肺のAI画像診断に向けて2022

    • 著者名/発表者名
      吉田真一
    • 学会等名
      第95回日本産業衛生学会職業性呼吸器疾患研究会自由集会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 招待講演

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公開日: 2022-07-05   更新日: 2025-01-30  

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