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2018 年度 実施状況報告書

乳がん検査のためのマルチモダリティ画像診断支援システムの検討

研究課題

研究課題/領域番号 17K09061
研究機関岐阜大学

研究代表者

村松 千左子  岐阜大学, 工学部, 特定研究補佐員 (80509422)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
キーワード乳腺腫瘤 / コンピュータ支援診断 / ディープラーニング / 全厨房超音波スキャナ / モデリング / マンモグラフィ / 類似画像 / 鑑別診断
研究実績の概要

本研究の目的は,乳がんの画像診断の高精度化と効率化を目指し,マンモグラフィ,乳腺超音波画像,乳房自動ボリュームスキャナ(ABVS)等で見つかった病変を対応付け,これらの画像から得られた情報を融合した画像診断支援システムを開発することである.
本年度はABVS画像における病変の自動検出手法の改善を行った.ディープラーニングネットワークのパラメータを調節することにより,精度の向上が見られた.現在は病変の検出と偽陽性削除の2段階で行っているため,処理を簡略化可能であるか別のネットワークを用いた検討を行っている.
ファントムを用いたABVS画像の3Dモデリングの実験では,ファントム画像のノイズ削減処理を行い,模擬病変の自動検出のテストを行った.実症例で学習させたネットワークを用いた結果,嚢胞は概ね検出可能であったが,学習ケースにサンプルが少なかった充実性の腫瘤の検出が困難であった.現在MRI画像との3次元位置合わせを行っているが,改善が必要である.今後新しいカスタマイズファントムを購入した実験と,別のメーカー(京都科学)のファントムを購入し汎用性を検討する予定である.
腫瘤の鑑別診断手法の検討のため,超音波画像を用いた分類ネットワークと,類似画像検索システムの検討を行った.マンモグラフィの結果と比較すると精度が少し劣るが,比較的高い分類精度,類似度推定精度を得た.今後マンモグラフィと超音波画像の両者を用いたマルチモダリティ分類・画像検索を検討する.

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

ファントム画像の3次元モデリングにやや時間がかかっている.病理画像の入手と新症例のラベリング作業にやや時間がかかっている.その他の解析は概ね順調である.

今後の研究の推進方策

マルチモダリティ撮影可能なファントムのノイズレベルが非常に高い為,別のメーカーのファントムの購入を検討する.こちらのファントムはマルチモダリティ対応ではないが,模擬病変の位置が比較的規則的であるため,MRI画像を用いず,ファントムのモデルと位置合わせを検討する.
画像解析はマンモグラフィと超音波画像を同時に用いた解析を行っていく.

次年度使用額が生じた理由

ファントムの再検討を行っていたため,予定の購入を控えた.次年度カスタマイズドファントムと別メーカーのファントムの購入を予定している.また,所属機関が変わるため,新しく処理用の計算機/ワークステーションを購入予定である.

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2019 2018

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 3件)

  • [雑誌論文] Image retrieval of breast masses on ultrasound images2019

    • 著者名/発表者名
      Muramatsu C, Higuchi S, Morita T, Oiwa M, Kawasaki T, Fujita H
    • 雑誌名

      Proc SPIE Medical Imaging

      巻: 10955 ページ: 1095517-1-6

    • DOI

      10.1117/12.2513663

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Retrieval of reference images of breast masses on mammograms by similarity space modeling2018

    • 著者名/発表者名
      Muramatsu C, Higuchi S, Morita T, Oiwa M, Kawasaki T, Fujita H
    • 雑誌名

      Proc SPIE, International Workshop on Breast Imaging

      巻: 10718 ページ: 1071809-1-6

    • DOI

      10.1117/12.2318717

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Overview of subjective similarity of images for content-based medical image retrieval2018

    • 著者名/発表者名
      Muramatsu C
    • 雑誌名

      Radiological Physics and Technology

      巻: 11 ページ: 109-124

    • DOI

      10.1007/s12194-018-0461-6

  • [学会発表] Image retrieval of breast masses on ultrasound images2019

    • 著者名/発表者名
      Muramatsu C, Higuchi S, Morita T, Oiwa M, Kawasaki T, Fujita H
    • 学会等名
      SPIE Medical Imaging
    • 国際学会
  • [学会発表] 深層学習を利用したマンモグラムと乳腺超音波画像の腫瘤陰影の類似画像検索の検討2019

    • 著者名/発表者名
      樋口峻一,村松千左子,大岩幹直,森田孝子,藤田広志
    • 学会等名
      医用画像情報学会
  • [学会発表] Retrieval of reference images of breast masses on mammograms by similarity space modeling2018

    • 著者名/発表者名
      Muramatsu C, Higuchi S, Morita T, Oiwa M, Kawasaki T, Fujita H
    • 学会等名
      International Workshop on Breast Imaging
    • 国際学会
  • [学会発表] Improving computer aided classification of breast lesions on mammograms using simulated masses by generative adversarial networks2018

    • 著者名/発表者名
      Muramatsu C, Morita T, Oiwa M, Fujita H
    • 学会等名
      Radiological Society of North America
    • 国際学会

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公開日: 2019-12-27  

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