• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 課題ページに戻る

2020 年度 実績報告書

深層学習による大腸鋸歯状病変の自動検出解析装置の開発

研究課題

研究課題/領域番号 18K08010
研究機関福島県立医科大学

研究代表者

冨樫 一智  福島県立医科大学, 公私立大学の部局等, 教授 (10316531)

研究分担者 歌野 健一  福島県立医科大学, 公私立大学の部局等, 准教授 (10728158)
朱 欣  会津大学, コンピュータ理工学部, 上級准教授 (70448645)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
キーワードartificial intelligence / computer-aided diagnosis / colorectal neoplasm / sessile serrated lesion / colonoscopy
研究実績の概要

2019年度に構築したコンピュータ自動診断装置(Computer-aided Diagnosis System, CADx)を用いた特定臨床研究(登録番号jRCTs022190014)が進行中である。この試験では、国内の3施設(自治医大、京都府立、当施設)が参画し、CADx有群と無群の間で、5mm以下の小腺腫の発見率を主要評価項目とした比較を行った。コロナ禍のため、研究の進捗状況は遅れているが、2021年内には最終結果が出る予定である。
上記の結果を踏まえて、本研究の主要テーマであるsessile serrated lesion(SSL)の検出に焦点を絞ったCADxの開発を行なった。右側結腸ポリープ1030病変の非拡大白色光画像2249枚を、切除時期により学習用4:試験用1に分割した。Crop、data augmentation、Resnet50ネットで特徴抽出、softmaxなどの深層学習手法を用い、腺腫と鋸歯状病変(HP+SSL)の鑑別を可能とし、SSLと HPも鑑別できるCADxの構築も試みた。性能試験は、215病変(腺腫87、SSL41、HP87)の内視鏡画像400枚を用いて、各画像のprobability scoreを算出し、この平均値>0.5を基準に病変の診断とした。他施設の内視鏡専門医2人がランダムに並び替えられた同一内視鏡画像のprobability scoreを判定することにより評価した。腺腫と鋸歯状病変を鑑別するCADxの診断能は、専門医と同等あるいは優っていた。しかし、SSLとHPを鑑別する診断能は専門医よりも劣っていた。SSL を的確に診断できるCADxシステムの開発は、今後の課題と考えられた。この結果は、国内外の主要学会で発表が予定されており、論文化を進めている段階にある。

  • 研究成果

    (9件)

すべて 2021 2020

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 4件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Polyp detection algorithm can detect small polyps: Ex vivo reading test compared with endoscopists.2021

    • 著者名/発表者名
      Guo Z, Nemoto D, Zhu X, Li Q, Aizawa M, Utano K, Isohata N, Endo S, Kawarai Lefor A, Togashi K
    • 雑誌名

      Dig Endosc

      巻: 33 ページ: 162-169

    • DOI

      10.1111/den.13670.

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Diagnostic performance of artificial intelligence to identify deeply invasive colorectal cancer on non-magnified plain endoscopic images.2020

    • 著者名/発表者名
      Nakajima Y, Zhu X, Nemoto D, Li Q, Guo Z, Katsuki S, Hayashi Y, Utano K, Aizawa M, Takezawa T, Sagara Y, Shibukawa G, Yamamoto H, Lefor AK, Togashi K
    • 雑誌名

      Endosc Int Open

      巻: 8 ページ: E1341-E1348

    • DOI

      10.1055/a-1220-6596

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Reduce false-positive rate by active learning for automatic polyp detection in colonoscopy videos2020

    • 著者名/発表者名
      Guo Z, Zhang R, Li Q, Nemoto D, Togashi K, Zhu X
    • 雑誌名

      Proc. IEEE Int. Symp. Biomed. Imaging

      巻: 2020 ページ: 1655-1658

    • 査読あり
  • [学会発表] Computer-aided diagnosis for colorectal serrated lesions using non-magnified white light endoscopic images2021

    • 著者名/発表者名
      Yuki Nakajima, Zhe Guo, Daiki Nemoto et al
    • 学会等名
      Digestive Disease Week 2021
    • 国際学会
  • [学会発表] Computer-aided diagnosis for endoscopically untreatable colorectal cancer on non-magnified white light endoscopic images, compared with endoscopists2021

    • 著者名/発表者名
      Takahito Takezawa, Zhe Guo, Daiki Nemoto, et al
    • 学会等名
      Digestive Disease Week 2021
    • 国際学会
  • [学会発表] 非拡大白色光内視鏡画像を用いた大腸腺腫及び鋸歯状病変のコンピュータ支援診断システムの開発2021

    • 著者名/発表者名
      根本大樹、中島勇貴、愛澤正人、五十畑則之、遠藤俊吾、山階武、林芳和、冨樫一智
    • 学会等名
      第107回日本消化器病学会総会
  • [学会発表] .Which region does artificial intelligence look at to predict T1b colorectal cancer?: Analysis based on class activation mapping2020

    • 著者名/発表者名
      Y Nakajima, D Nemoto, X Zhu, Z Guo, et al
    • 学会等名
      Digestive Disease Week 2020
    • 国際学会
  • [学会発表] Improvement of polyp detection using artificial intelligence with blue laser imaging and linked color imaging2020

    • 著者名/発表者名
      S Sugino, N Yoshida, X Zhu et al
    • 学会等名
      Digestive Disease Week 2020
    • 国際学会
  • [学会発表] 大腸内視鏡検査領域におけるAI研究2020

    • 著者名/発表者名
      冨樫一智
    • 学会等名
      第38回日本大腸検査学会総会
    • 招待講演

URL: 

公開日: 2021-12-27  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi