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DCNNによる正常臓器の局所アピアランスモデル作成手法の開発

公募研究

研究領域医用画像に基づく計算解剖学の多元化と高度知能化診断・治療への展開
研究課題/領域番号 17H05282
研究種目

新学術領域研究(研究領域提案型)

配分区分補助金
審査区分 理工系
研究機関東京大学

研究代表者

花岡 昇平  東京大学, 医学部附属病院, 助教 (80631382)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2018年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
2017年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
キーワード医用画像処理 / 深層学習 / X線CT / PET / 異常検知 / 医用画像工学 / 骨疾患 / 教師なし学習 / コンピュータ支援診断 / 放射線 / 解剖学 / 画像 / 計算解剖学
研究実績の概要

当研究では、医用画像の正常のアピアランス(対象臓器内部の各ボクセルの輝度値)の空間的な分布を深層学習を用いて統計学的モデル化した。
2018年度では、主に2つの研究を行った。一つ目はPET-CTを対象とした研究であり、胸部のPET-CTの3次元CT画像を入力すると、PET画像での各ボクセルでのSUV(standard uptake value)値の推定値と推定誤差を出力するようなネットワークを学習した。学習は正常症例のみで行い、評価は異常症例で行って、推定値・誤差よりzスコアを各ボクセルで計算し、視覚化することにより異常検知を行った。FROCカーブを用いて評価を行い、症例あたりの偽陽性数3個のときに感度91%という結果を得た。本研究は第1回日本医用画像人工知能研究会学術集会にて発表された。
二つ目の研究は時系列の体部CTを用いた新規骨転移の強調表示アプリケーションの開発である。前回のCT画像から、深層学習を用いて今回のCTでの各ボクセルの推定値・推定誤差を算出し、これを用いて各ボクセルでz-scoreを計算し、これを強調表示する手法をとった。本研究は国際学会であるCARS2018にて発表された。

現在までの達成度 (段落)

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 研究成果

    (4件)

すべて 2019 2018

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (3件) (うち国際学会 2件)

  • [雑誌論文] HoTPiG: a novel graph-based 3-D image feature set and its applications to computer-assisted detection of cerebral aneurysms and lung nodules2019

    • 著者名/発表者名
      Hanaoka Shouhei、Nomura Yukihiro、Takenaga Tomomi、Murata Masaki、Nakao Takahiro、Miki Soichiro、Yoshikawa Takeharu、Hayashi Naoto、Abe Osamu、Shimizu Akinobu
    • 雑誌名

      International Journal of Computer Assisted Radiology and Surgery

      巻: epub ahead 号: 12 ページ: 2095-2107

    • DOI

      10.1007/s11548-019-01942-0

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 胸部FDG-PETCT画像におけるdeep learningを用いた異常検知2018

    • 著者名/発表者名
      花岡 昇平
    • 学会等名
      第1回日本医用画像人工知能研究会学術集会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Residual network-based unsupervised temporal image subtraction for highlighting bone metastases2018

    • 著者名/発表者名
      Shouhei Hanaoka
    • 学会等名
      CARS 2018, Berlin, 18th May, 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A primitive study on unsupervised anomaly detection with an autoencoder in emergency head CT volumes2018

    • 著者名/発表者名
      Sato D, Hanaoka S, Nomura Y, Takenaga T, Miki S, Yoshikawa T, Hayashi N, Abe O
    • 学会等名
      SPIE Medical Imaging 2018, Houston, TX, USA, February 11-15, 2018
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2019-12-27  

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