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ビッグデータからの論理抽出による乳房X線画像用次世代型CADシステムの開発

研究課題

研究課題/領域番号 26540112
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分基金
研究分野 知能情報学
研究機関東北大学

研究代表者

本間 経康  東北大学, 医学系研究科, 教授 (30282023)

連携研究者 石橋 忠司  東北大学, 大学院医学系研究科, 教授 (40151401)
川住 祐介  東北大学, 大学院医学系研究科, 講師 (00513540)
吉澤 誠  東北大学, サイバーサイエンスセンター, 教授 (60166931)
研究協力者 GUPTA Madan  University of Saskatchewan, College of Engineering, Professor Emeritus
HOU Zeng-Guang  Chinese Academy of Sciences, Institute of Automation, Professor
BUKOVSKY Ivo  Czech Technical University in Prague, Faculty of Mechanical Engineering, Associate Professor
張 暁勇  東北大学, 大学院工学研究科, 助教 (90722752)
研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
2016年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2015年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2014年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワード計算機支援診断システム / 乳房X線撮影 / 機械学習 / 知能情報処理 / 乳房X線撮影 / 画像認識
研究成果の概要

本研究では、乳がんの早期発見に有効とされる乳房X線撮影による画像診断において、読影医師の負担軽減のための計算機支援診断システムによる病変検出能改善、ならびに診断論理の高度化と定量化によるシステム性能向上を目的として、これまで困難であった診断上有用な画像特徴量の自動抽出を、大量のデータを用いた深層学習神経回路網により学習的に獲得することで、信頼性の高い参考意見提示が可能なシステムの開発を行った。その結果、乳がんの典型的な画像所見を90%程度の高い割合で正しく鑑別可能であることを世界で初めて実証した。

報告書

(4件)
  • 2016 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2015 実施状況報告書
  • 2014 実施状況報告書
  • 研究成果

    (17件)

すべて 2017 2016 2015 2014 その他

すべて 国際共同研究 (4件) 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 1件、 査読あり 2件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (11件) (うち国際学会 2件)

  • [国際共同研究] University of Saskatchewan(Canada)

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [国際共同研究] Chinese Academy of Sciences(China)

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [国際共同研究] Czech Technical University in Prague(チェコ)

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [国際共同研究] University of Saskatchewan(Canada)

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [雑誌論文] An Approach to Stable Gradient-Descent Adaptation of Higher Order Neural Units2017

    • 著者名/発表者名
      I. Bukovsky, N. Homma
    • 雑誌名

      IEEE Trans. Neural Networks and Learning System

      巻: 印刷中 号: 9 ページ: 2022-2034

    • DOI

      10.1109/tnnls.2016.2572310

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Is Mammographic Breast Density a Risk Factor for Breast Cancer in Japanese Women?2015

    • 著者名/発表者名
      Xiaoyong ZHANG, Norimasa CHIKUSHIMA, Atsutoshi WATANABE, Yuji OHASHI, Nao HASEGAWA, Atsushi Tamura, Makoto Osanai, and Noriyasu HOMMA
    • 雑誌名

      Bulletin of School of Health Sciences, Tohoku University

      巻: 24 ページ: 45-51

    • NAID

      120005578868

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Deep Convolutional Neural Networkの転移学習による乳房X線画像上の腫瘤検出2017

    • 著者名/発表者名
      鈴木 真太郎,張 暁勇,本間 経康,吉澤 誠
    • 学会等名
      SICE東北支部第307回研究集会
    • 発表場所
      東北大学(仙台市)
    • 年月日
      2017-02-27
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 乳房X線画像の乳房密度評価への胸筋領域の影響:正常例での胸筋領域の有無による乳房密度の比較2017

    • 著者名/発表者名
      魚住洋佑、張暁勇、市地慶、高根侑美、川住祐介、石橋忠司、本間経康
    • 学会等名
      第50回日本生体医工学会東北支部大会
    • 発表場所
      東北大学(仙台市)
    • 年月日
      2017-01-21
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Statistical Analysis of Bilateral Breast Density Differences of Mammogram for Breast Cancer Risk Assessment2017

    • 著者名/発表者名
      J. Chen, X. Zhang, N. Homma
    • 学会等名
      第50回日本生体医工学会東北支部大会
    • 発表場所
      東北大学(仙台市)
    • 年月日
      2017-01-21
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Detection of Masses in Mammograms Based on Transfer Learning of A Deep Convolutional Neural Network2016

    • 著者名/発表者名
      S. Suzuki, X. Zhang, N. Homma, K. Ichiji, Y. Uozumi, Y. Takane, Y. Kawasumi, T. Ishibashi, M. Yoshizawa
    • 学会等名
      第10回コンピューテーショナル・インテリジェンス研究会
    • 発表場所
      富山県民会館(富山市)
    • 年月日
      2016-12-16
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Mass Detection Using Deep Convolutional Neural Network for Mammographic Computer-Aided Diagnosis2016

    • 著者名/発表者名
      S. Suzuki, X. Zhang, N. Homma, K. Ichiji, Y. N. Sugita, Kawasumi, T. Ishibashi, M. Yoshizawa
    • 学会等名
      SICE Annual Conference 2016
    • 発表場所
      つくば国際会議場(つくば市)
    • 年月日
      2016-09-23
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A Mammographic Mass Detection Method Based on Transfer Learning of Deep Convolutional Neural Network2016

    • 著者名/発表者名
      S. Suzuki, X. Zhang, N. Homma, M. Yoshizawa
    • 学会等名
      電気関係学会東北支部連合大会
    • 発表場所
      東北工業大学(仙台市)
    • 年月日
      2016-08-30
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Detection of Masses on Mammograms Using Deep Convolutional Neural Network: A Feasibility Study2016

    • 著者名/発表者名
      S. Suzuki, X. Zhang, N. Homma, K. Ichiji, Y. Kawasumi, T. Ishibashi, M. Yoshizawa
    • 学会等名
      2016 AAPM Annual Meeting
    • 発表場所
      Washington DC, USA
    • 年月日
      2016-08-03
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 乳房X線画像診断支援のための木構造自己組織化マップによる自動特徴抽出の試み2015

    • 著者名/発表者名
      長谷川奈保,本間経康,張暁勇,市地慶,小山内実,阿部誠,杉田典大,吉澤誠
    • 学会等名
      第7回コンピューテーショナル・インテリジェンス研究会
    • 発表場所
      東北大学(仙台市)
    • 年月日
      2015-05-30
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 群特性に着目した乳房X線画像の微小石灰化群検出性能改善2014

    • 著者名/発表者名
      大橋悠二,本間経康,張暁勇,石橋忠司,川住祐介,吉澤誠
    • 学会等名
      計測自動制御学会東北支部50周年記念学術講演会
    • 発表場所
      東北大学(仙台市)
    • 年月日
      2014-12-11
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 乳房X線画像診断支援のための多層自己組織化マップによる特徴分類2014

    • 著者名/発表者名
      長谷川奈保,本間経康,張暁勇,大橋悠二,吉澤誠
    • 学会等名
      計測自動制御学会東北支部50周年記念学術講演会
    • 発表場所
      東北大学(仙台市)
    • 年月日
      2014-12-11
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 輝度分布情報の考慮による乳房X線画像の微小石灰化検出性能改善2014

    • 著者名/発表者名
      大橋悠二,張暁勇,本間経康,吉澤誠
    • 学会等名
      第48回日本生体医工学会東北支部大会
    • 発表場所
      東北大学(仙台市)
    • 年月日
      2014-12-06
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書

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公開日: 2014-04-04   更新日: 2022-02-16  

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