AIによる肺癌超低線量CT検診及び肺結節鑑別診断用コンピューター支援装置開発

2021 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 18K07675
• 研究機関: 神戸大学
• 研究代表者: 竹中 大祐 神戸大学, 医学研究科, 非常勤講師 (60258233)
• 研究分担者: 大野 良治 藤田医科大学, 医学部, 教授 (30324924) ; 吉川 武 神戸大学, 医学研究科, 特命講師 (40332788) [辞退] ; 関 紳一郎 神戸大学, 医学研究科, 特命助教 (30773519) [辞退] ; 西村 善博 神戸大学, 医学研究科, 名誉教授 (20291453) ; 眞庭 謙昌 神戸大学, 医学研究科, 教授 (50362778) ; 岸田 雄治 神戸大学, 医学部附属病院, 特命助教 (90792250) [辞退]
• 研究期間 (年度): 2018-04-01 – 2022-03-31
• キーワード: 放射線医学 / CT / 人工知能 / 被曝線量低減

研究実績の概要

2020-2021年度では2018-2019年度にて開発したソフトの改良を継続的に行うとともに、2020年度では現行の低線量CT検診用撮像プロトコールにおいて，逐次近似再構成法や逐次再構成法を応用した再構成アルゴリズムを用いることにより，X線被曝を単純写真と同程度に低減した超低線量CT撮像を可能にするプロトコールを作成する際に，CT値の精度保証が必要であることから，研究分担者である藤田医科大学 大野教授を中心にPhantom Laboratory社製COPDGene IIファントムを購入し，各種条件でCT値の評価を行った。また，新たに人工知能を応用した再構成法を開発し，従来の手法との差を評価し，北米放射線学会が主催するRSNA 2020にて発表した。
また、2021年度では引き続き、研究分担者である肺疾患定量評価とRadiomics解析によるUHR-CT撮像法と再構成法策定のため実験を継続し、本研究成果は北米放射線学会のRSNA 2021, 欧州放射線学会（European Society of Radiology）のECR 2022や第13回呼吸機能イメージング研究会学術集会にて発表した。あわせて，海外一流誌に投稿するたえに論文執筆を開始する予定である。

研究成果

• [雑誌論文] Newly developed artificial intelligence algorithm for COVID-19 pneumonia: utility of quantitative CT texture analysis for prediction of favipiravir treatment effect (2022)
  • 著者名/発表者名: Ohno Yoshiharu、Aoyagi Kota、Arakita Kazumasa、et al.
  • 雑誌名: Japanese Journal of Radiology 巻: - ページ: -
  • DOI: 10.1007/s11604-022-01270-5
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Machine learning for lung CT texture analysis: Improvement of inter-observer agreement for radiological finding classification in patients with pulmonary diseases (2021)
  • 著者名/発表者名: Ohno Yoshiharu、Aoyagi Kota、Takenaka Daisuke、Yoshikawa Takeshi、Ikezaki Aina、Fujisawa Yasuko、Murayama Kazuhiro、Hattori Hidekazu、Toyama Hiroshi
  • 雑誌名: European Journal of Radiology 巻: 134 ページ: 109410～109410
  • DOI: 10.1016/j.ejrad.2020.109410
  • 査読あり
• [雑誌論文] Machine learning for lung texture analysis on thin-section CT: Capability for assessments of disease severity and therapeutic effect for connective tissue disease patients in comparison with expert panel evaluations (2021)
  • 著者名/発表者名: Ohno Yoshiharu、Aoyagi Kota、Takenaka Daisuke、Yoshikawa Takeshi、Fujisawa Yasuko、Sugihara Naoki、Hamabuchi Nayu、Hanamatsu Satomu、Obama Yuki、Ueda Takahiro、Hattori Hidekazu、Murayama Kazuhiro、Toyama Hiroshi
  • 雑誌名: Acta Radiologica 巻: - ページ: -
  • DOI: 10.1177/02841851211044973
  • 査読あり
• [学会発表] Ultra-high Resolution CT と Area-Detector CTにおける低線量下CT値測定の検討 (2022)
  • 著者名/発表者名: 大島夕佳，濱渕菜邑，秋野成臣，伊藤雄也，木全洋奈，藤井健二，藤澤恭子，服部秀計，大野良治，外山 宏
  • 学会等名: 第13回呼吸機能イメージング研究会学術集会
• [学会発表] 超高精細CTにおけるCOPDに対するCT検診用撮像法の被曝低減に関する基礎的検討：撮像モード及び再構成法に関する検討 (2022)
  • 著者名/発表者名: 大野良治，大島夕佳，濱渕菜邑，秋野成臣，木全洋奈，藤井健二，藤澤恭子，村山和宏，外山 宏
  • 学会等名: 第41回日本CT検診学会学術集会
• [学会発表] Deep Learning Reconstruction vs. Hybrid-Type and Model-Based Iterative Reconstructions: Radiation Dose Reduction of Lung Density Evaluation on Ultra-High Resolution and Area-Detector CTs as QIBA Study (2022)
  • 著者名/発表者名: Ohno Y, Akino N, Ito Y, Kimata H, Fujii K, Fujisawa Y, Murayama K, Toyama H
  • 学会等名: 28th European Congress of Radiology (ECR2022)
  • 国際学会
• [学会発表] Machine Learning for Lung CT Texture Analysis in Connective Tissue Disease: Capability for Disease Severity and Therapeutic Effect Evaluations. (2021)
  • 著者名/発表者名: Ohno Y, Aoyagi K, Takenaka D, Yoshikawa T, Fujisawa Y, Sugihara N, Hattori H, Murayama K, Toyama H
  • 学会等名: CARS 2021
  • 国際学会
• [学会発表] Ultra-High-Resolution and Area-Detector CTs for Lung Density Assessment: Comparison of Radiation Dose Reduction Capability among Hybrid-Type and Model-Based Iterative Reconstructions and Deep Learning Reconstruction at QIBA Recommended Phantom Study (2021)
  • 著者名/発表者名: Shigamura C. Ohno Y, Hamabuchi N, Watanabe A, Kataoka Y, Ida Y, Akino N, Ito Y, Kimata H, Fujii K, Nakanishi S, Murayama K, Katada K, Toyama H
  • 学会等名: 107th Scientific Assembly and Annual Meeting of Radiological Society of North America (RSNA 2021)
  • 国際学会