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2023 年度 実施状況報告書

複合型放射線画像検査診断支援システム開発に向けた最適検査の推論手法の検討

研究課題

研究課題/領域番号 20K18857
研究機関北海道科学大学

研究代表者

谷川原 綾子  北海道科学大学, 保健医療学部, 講師 (50711884)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2025-03-31
キーワードMRI / 自然言語処理 / 深層学習 / 検査支援
研究実績の概要

放射線画像検査における画像取得から診断までの一連のプロセスを支援する複合型放射線画像検査診断支援システムの開発を目指している。このシステムは、患者の主訴や病歴・治療経過等から、最適なMRIやCTなどの放射線検査の種類やその撮影手法を自動で選択することで、取得される画像の質・診療の質の向上を実現する。
これまで、人工知能技術Encoder-DecoderモデルとICD-10コードを用いた最適MRI検査プロトコル推薦ツールの開発を進めてきた。このシステムは、依頼科医師が作成したMRI検査依頼書の記載内容と患者の疾患名を考慮して最適なMRI撮影プロトコルの予測を行うものである。放射線科医の指示と比較した結果、脳MRIにおける造影検査では60.84%、非造影検査では66.16%の精度を達成している。現在、入力文の前処理であるトークナイズ手法の改良や、患者の年齢等の患者基本情報等を加え、さらなる精度向上を目指した検討を進めている。
上記と平行して、MRI検査関連文書を対象とした固有表現抽出器の開発も進めている。このツールは、文字列一致アルゴリズムにて病名を検出し、その病名にICD-10コードを付与する。現在までに、病名抽出精度は、Precisionが92.0%、Recallが96.0%、F値が94.0%となり、抽出した病名に対して適切なICD-10コードの付与精度が96.6%を達成した。この成果を踏まえ、病名や所見情報の関係性を考慮したオントロジーモデル生成用プログラムを開発した。評価は次年度に実施する予定である。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

4: 遅れている

理由

これまでに開発した最適検査プロトコル予測ツールと、既存オントロジーを用いた病名、症状、画像所見等に関するナレッジモデルを融合したシステムを構築し、このシステムの精度評価を行う予定であったが、オントロジーモデル生成用プログラムの構築に時間を要し、評価まで至らなかった。

今後の研究の推進方策

最適検査プロトコル予測ツールと、既存オントロジーを用いた病名、症状、画像所見等に関するナレッジモデルを融合したシステムの構築とその精度評価を行う。

次年度使用額が生じた理由

コロナウイルスの感染拡大の影響から、学会などの出張等がオンラインとなったことが原因である。論文投稿や学会参加に向けた諸費用に充てる。

  • 研究成果

    (17件)

すべて 2024 2023

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 3件) 学会発表 (14件) (うち国際学会 3件)

  • [雑誌論文] Demonstration of Japanese radiographic examination codes in establishing typical values for a wide variety of general radiography examinations2024

    • 著者名/発表者名
      Yagahara Ayako、Ando Daisuke、Oda Makoto
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 14 ページ: 2249

    • DOI

      10.1038/s41598-024-52294-y

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Comparison of the accuracy of Japanese synonym identifications using word embeddings in the radiological technology field2023

    • 著者名/発表者名
      Yagahara Ayako、Yokohama Noriya
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 13 ページ: 22408

    • DOI

      10.1038/s41598-023-49708-8

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Inter-rater Reliability and Cost in Pricing for Creating Dataset Focused on Mediolateral Oblique View in Mammography2023

    • 著者名/発表者名
      Yagahara Ayako、Aoki Yousuke、Kabeya Mayu、Ogawa Azusa、Tanaka Yuki、Uesugi Masahito
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Radiological Technology

      巻: 79 ページ: 1274~1279

    • DOI

      10.6009/jjrt.2023-1418

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Generating Explanations for MRI Examinations Using ChatGPT: A Comparison of Outputs in Japanese and English Languages2024

    • 著者名/発表者名
      Yagahara A
    • 学会等名
      ECR2024
    • 国際学会
  • [学会発表] Evaluation of Machine Translation Accuracy focused on the Adverse Event Terminology for Medical Devices2023

    • 著者名/発表者名
      Yagahara A, Uesugi M, Yokoi H
    • 学会等名
      Medinfo2023
    • 国際学会
  • [学会発表] Answering Japanese Fill-in-the-blank Questions in the Radiological Technology field using BERT.2023

    • 著者名/発表者名
      Yagahara A, Yokohama N, Higashi M
    • 学会等名
      Medinfo2023
    • 国際学会
  • [学会発表] MRI検査依頼書を対象とした固有表現抽出器の開発2023

    • 著者名/発表者名
      谷川原綾子, タ キンキン, 上杉 正人, 安渡 大輔, 濱口 裕行, 遠藤 晃
    • 学会等名
      第43回医療情報学連合大会
  • [学会発表] BERTによる診療放射線技師国家試験穴埋め問題に関する精度評価2023

    • 著者名/発表者名
      塩野未蘭, 玉川真夕子, 谷川原綾子
    • 学会等名
      日本放射線技術学会 北海道支部 第79回秋季大会
  • [学会発表] 人工知能は診療放射線技師国家試験を解けるのか2023

    • 著者名/発表者名
      玉川真夕子, 塩野未蘭, 谷川原綾子, 上杉正人
    • 学会等名
      日本放射線技術学会 北海道支部 第79回秋季大会
  • [学会発表] ディープラーニングによる乳頭側面性の自動評価.2023

    • 著者名/発表者名
      田中理穂, 眞鍋瑠斗, 谷川原綾子.
    • 学会等名
      日本放射線技術学会 北海道支部 第79回秋季大会
  • [学会発表] 深層学習によるMRIアーチファクトの自動判別と精度評価2023

    • 著者名/発表者名
      眞鍋瑠斗, 田中理穂, 谷川原綾子.
    • 学会等名
      日本放射線技術学会 北海道支部 第79回秋季大会
  • [学会発表] 放射線検査関連文書を対象としたトークナイザの違いによる日本語医学BERTモデルの性能評価2023

    • 著者名/発表者名
      谷川原綾子, 川眞田実, 横濱則也, 上杉正人, 西本尚樹, 安渡大輔, 石川智基, 谷川琢海
    • 学会等名
      第51回日本放射線技術学会秋季学術大会
  • [学会発表] 深層学習とオントロジーを用いたMRIアーチファクトの検出と対処法の同定2023

    • 著者名/発表者名
      眞鍋瑠斗, 谷川原綾子
    • 学会等名
      医用画像情報学会令和5年度秋季(第197回)大会
  • [学会発表] COVID-19感染者健康観察データを用いた感情分析2023

    • 著者名/発表者名
      石郷岡真由, 大橋流斐, 谷川原綾子, 中山龍一, 小山雅之, 谷川琢海
    • 学会等名
      第21回日本医療情報学会北海道支部会学術大会
  • [学会発表] OVID-19患者を対象とした療養期間中の困りごと解析.2023

    • 著者名/発表者名
      大橋流斐, 石郷岡真由, 谷川原綾子, 中山龍一, 小山雅之, 谷川琢海
    • 学会等名
      第21回日本医療情報学会北海道支部会学術大会
  • [学会発表] 医療機器不具合用語集を対象とした最適な日英機械翻訳モデルの探索2023

    • 著者名/発表者名
      谷川原綾子, 横井英人, 上杉正人
    • 学会等名
      第51回日本Mテクノロジー学会大会
  • [学会発表] Attention付きSeq2seqとICD-10を用いた最適MRIプロトコルの予測と精度評価2023

    • 著者名/発表者名
      谷川原綾子,タキンキン, 上杉正人, 安渡大輔, 濱口裕行, 藤田勝久, 遠藤晃
    • 学会等名
      第27回日本医療情報学会春季学術大会

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公開日: 2024-12-25  

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