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深層学習を用いた複雑心奇形患者の心室機能推定プログラムの開発

研究課題

研究課題/領域番号 23K07480
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53020:循環器内科学関連
研究機関宮崎大学

研究代表者

兒玉 祥彦  宮崎大学, 医学部, 特別助教 (10789275)

研究分担者 石川 友一  地方独立行政法人福岡市立病院機構福岡市立こども病院(臨床研究部), 臨床研究部, 診療科長 (10721798)
研究期間 (年度) 2023-04-01 – 2026-03-31
研究課題ステータス 交付 (2023年度)
配分額 *注記
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2025年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2024年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2023年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワード心電図 / レントゲン / 心室機能推測 / 複雑心奇形 / 深層学習モデル / 画像認識 / 医療データ解析
研究開始時の研究の概要

本研究では、複雑心奇形患者の心室機能を推定する深層学習モデルの開発を目指す。胸部レントゲン、12誘導心電図、血液検査などの簡便な検査データを活用し、複数の検査項目を組み合わせた独自のアプローチを採用する。これまでに得られた知見を基に効果的な特徴量抽出や前処理手法を検討し、より精度の高い深層学習モデルの構築を目指す。最終的には開発したモデルの性能評価を行い、臨床現場での診断や治療選択の精度向上に寄与することを期待している。

研究実績の概要

プログラムの開発にあたり、12誘導心電図の読み込みを可能にするためのプログラムの開発を行なった。宮崎市の学校心臓検診で得られた心電図データを用いて実験を行い、画像データから電位データを復元するプロトタイプのプログラムが作成できた。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

心機能推定プログラムの基礎技術が複数必要であり、現在は心電図の画像データから電位を復元することに取り組んでいる。これらの実現のために時間を要している。

今後の研究の推進方策

心電図の電位復元プログラムはあるていど作成できている。今後は精度の検証が必要である。また大量の心電図データを処理する必要があるため、GPUを利用してプログラムの実行速度をあげる必要がある。

その後レントゲンデータの読み取り技術の開発にうつる。この開発には、複雑心奇形でなく、心室中隔欠損等のより単純な心奇形のデータを活用して行う。

これらの技術を統合し、複雑心奇形の心機能推定プログラムの開発に移りたい。

報告書

(1件)
  • 2023 実施状況報告書
  • 研究成果

    (4件)

すべて 2023

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (2件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Lymphoscintigraphy Findings are Associated with Outcome in Children with Chylothorax After Cardiac Surgery2023

    • 著者名/発表者名
      Suzuki Sayo、Kodama Yoshihiko、Kuraoka Ayako、Hara Takuya、Ishikawa Yuichi、Nakano Toshihide、Sagawa Koichi
    • 雑誌名

      Pediatric Cardiology

      巻: 45 号: 1 ページ: 150-155

    • DOI

      10.1007/s00246-023-03303-w

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Novel splice site variant of TMEM38B in osteogenesis imperfecta type XIV2023

    • 著者名/発表者名
      Kodama Yoshihiko、Meiri Satoru、Asada Tomoko、Matsuyama Misayo、Makino Shinya、Iwai Minayo、Yamaguchi Masatoshi、Moritake Hiroshi
    • 雑誌名

      Human Genome Variation

      巻: 10 号: 1 ページ: 25-25

    • DOI

      10.1038/s41439-023-00252-x

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 先天性心疾患の新生児における早期低酸素療法の心拍変動への影響2023

    • 著者名/発表者名
      兒玉 祥彦, 連 翔太, 石川 友一, 佐川 浩一
    • 学会等名
      第59回日本小児循環器学会総会・学術集会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] Exercise habits and Fontan physiology in Japanese middle and high school children2023

    • 著者名/発表者名
      Yoshihiko Kodama
    • 学会等名
      56th annual meeting of the association for European Paediatric and Congenital Cardiology
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演

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公開日: 2023-04-13   更新日: 2024-12-25  

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