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2020 年度 実施状況報告書

敵対的生成ネットワークを応用した光干渉断層血管撮影アーチファクト除去システム開発

研究課題

研究課題/領域番号 20K18332
研究機関旭川医科大学

研究代表者

高橋 賢伍  旭川医科大学, 大学病院, 助教 (40646064)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2022-03-31
キーワード光干渉断層計 / OCT / アーチファクト / 敵対的生成ネットワーク / GAN / VQ-VAE-2
研究実績の概要

敵対的生成ネットワークを用いた、アーチファクト除去システムについては、共同研究を行っていた施設で同様のシステムが開発されたが、人工知能を用いた予測でのアーチファク除去では、事実と異なる画像になっていることが予測され、そのシステムの実臨床への応用は難しいことが網膜専門医達より指摘された。
現在は、折り込みネットワークの一つであるU-netを用いた光干渉断層計(OCT)の自動セグメンテーション網膜疾患の活動性を評価するためにSub-retinal fluid(SRF)およびIntraretinal Fluid(IRF)の自動セグメンテーションシステムの開発を行っている。
具体的には、SRFおよびIRFを含む網膜疾患(糖尿病網膜症および滲出型加齢黄斑変性)のOCT画像、100枚を手動でセグメンテーションを行い、その画像を教師データとし、U-netを用いて学習させ、学習の際に用いなかった、OCT画像で開発したシステムの外的妥当性の検討を行っている。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

網膜専門医より、実臨床への応用が難しい旨を指摘され、研究内容を変更し、折り込みネットワークの一つであるU-netを用いた光干渉断層計(OCT)の自動セグメンテーション網膜疾患の活動性を評価するためにSub-retinal fluid(SRF)およびIntraretinal Fluid(IRF)の自動セグメンテーションシステムの開発を行っている。内的妥当性については感度・特異度共に85%程であり、現在は外的妥当性の検討中である。

今後の研究の推進方策

光干渉断層計(OCT)の自動セグメンテーション網膜疾患の活動性を評価するためにSub-retinal fluid(SRF)およびIntraretinal Fluid(IRF)の自動セグメンテーションシステムの外的妥当性を評価し、不十分な場合にはさらにトレーニングを行い再度内的妥当性の評価を行った上で、再度外的妥当性の評価を行い既存の報告されているシステムを超える感度・特異度を目指す。

次年度使用額が生じた理由

Covid19感染拡大に伴い、学会への参加が見送られたため。

  • 研究成果

    (3件)

すべて 2021 2020 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 1件、 査読あり 2件、 オープンアクセス 2件)

  • [国際共同研究] Singapore Eye Research Institute(シンガポール)

    • 国名
      シンガポール
    • 外国機関名
      Singapore Eye Research Institute
  • [雑誌論文] Computer-aided detection and abnormality score for the outer retinal layer in optical coherence tomography2021

    • 著者名/発表者名
      Rim Tyler Hyungtaek、Lee Aaron Yuntai、Ting Daniel S、Teo Kelvin Yi Chong、Yang Hee Seung、KIM Hyeonmin、Lee Geunyoung、Teo Zhen Ling、Teo Wei Jun Alvin、Takahashi Kengo、Yoo Tea Keun、Kim Sung Eun、Yanagi Yasuo、Cheng Ching-Yu、Kim Sung Soo、Wong Tien Yin、Cheung Chui Ming Gemmy
    • 雑誌名

      British Journal of Ophthalmology

      巻: - ページ: 317817

    • DOI

      10.1136/bjophthalmol-2020-317817

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Deterioration of Retinal Blood Flow Parameters in Branch Retinal Vein Occlusion Measured by Doppler Optical Coherence Tomography Flowmeter2020

    • 著者名/発表者名
      Takahashi Kengo、Song Youngseok、Sogawa Kenji、Yoshioka Takafumi、Tani Tomofumi、Ishiko Satoshi、Yoshida Akitoshi
    • 雑誌名

      Journal of Clinical Medicine

      巻: 9 ページ: 1847~1847

    • DOI

      10.3390/jcm9061847

    • 査読あり / オープンアクセス

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公開日: 2021-12-27  

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