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2012 年度 実施状況報告書

新しい人工知能技術を用いた腹部X線CT画像解析と診断支援

研究課題

研究課題/領域番号 24560497
研究種目

基盤研究(C)

研究機関徳島大学

研究代表者

上野 淳二  徳島大学, ヘルスバイオサイエンス研究部, 教授 (60116788)

研究分担者 近藤 正  徳島大学, ヘルスバイオサイエンス研究部, 教授 (80205559)
研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2015-03-31
キーワード人工ニューラルネットワーク / GMDH / マルチスライスCT / コンピュータ支援診断
研究概要

本年度は、本研究を実行するために、学習理論に多変量解析手法を用いて高精度解析を行う新しい人工ニューラルネットワーク(GMDH-type Neural Network )のアルゴリズムの開発を行った。本研究で開発する人工ニューラルネットワークは、以下のような機能を備えている。
1)最適な画像特徴量(入力変数)の自己選択機能:多列検出器CTや磁気共鳴断層撮影装置(MRI)から得られた3次元画像データは、それぞれの装置によって医用画像の画質が大きく異なる。また、対象となる臓器によって医用画像の特徴が大きく異なる。このために、精度の良い画像認識精度を得るためには、対象となる医用画像の種類にもっとも適した画像特徴量を自己選択することが重要である。このため、GMDH-typeニューラルネットワークに対象となる医用画像の特徴にもっとも適した画像特徴量を自己選択させる機能を持たせている。
2)最適なニューラルネットワークス構造の自己選択機能:精度の良い画像認識精度を得るためには、対象となる医用画像の特徴に最も適したニューラルネットワークスの構造を自己組織化する必要がある。このため、GMDH-typeニューラルネットワークに、対象となる医用画像の特徴に最も適したニューラルネットワークス構造を自己選択させる機能を持たせている。
以上のような機能を備えた、人工ニューラルネットワークのアルゴリズムを開発した。また、腹部の多臓器を同時に画像認識させる機能を持たせるようにアルゴリズムの機能拡張を行っている。さらに、これらのアルゴリズムを組み込んだ、肝臓癌の画像診断を行うためのコンピュータ支援画像診断システム(CADシステム)の構築を行っている。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

本研究で開発した、アルゴリズムを臨床画像データに適用した場合、改良すべき点が明らかになり、アルゴリズムの改良を行っているため。

今後の研究の推進方策

本研究で開発したアルゴリズムを組み込んで実用的なCADシステムを開発するためには、アルゴリズムの改良するべき点が多く残っており、今後はさらに多くの症例に適用して問題点を抽出して、実用的なCADシステムを開発する必要があると考えている。

次年度の研究費の使用計画

残金については3月中に全額納品済みで、4月以降に支払い予定です。

  • 研究成果

    (9件)

すべて 2013 2012

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (7件)

  • [雑誌論文] Medical image diagnosis of liver cancer by feedback GMDH-type neural network using knowledge base2013

    • 著者名/発表者名
      Kondo T, et al.
    • 雑誌名

      Artificial Life and Robotics

      巻: 17 ページ: 488~494

    • DOI

      10.1007/s10015-012-0090-9

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Medical image diagnosis of liver cancer by hybrid feedback GMDH-type neural network using heuristic self-organization2012

    • 著者名/発表者名
      Kondo T, et al.
    • 雑誌名

      ASE Science Journal

      巻: 1 ページ: 12~21

    • 査読あり
  • [学会発表] 予測誤差評価基準に予測平方和(PSS)を用いる多層構造型GMDH-typeニューラルネットワークアルゴリズムとその非線形システム同定への応用2013

    • 著者名/発表者名
      近藤 正 他
    • 学会等名
      電子情報通信学会知能ソフトウェア工学研究会
    • 発表場所
      機械振興会館(東京都)
    • 年月日
      20130129-20130129
  • [学会発表] Medical image diagnosis of liver cancer by revised GMDH-type neural network using feedback loop calculation2012

    • 著者名/発表者名
      Kondo T, et al.
    • 学会等名
      2012 ASE International Conference on BioMedical Computing
    • 発表場所
      Hilton Alexandria Mark Center (Washington D.C.,U.S.A)
    • 年月日
      20121214-20121215
  • [学会発表] Hybrid multi-layered GMDH-type neural network self-selecting various neurons and its application to medical image diagnosis of liver cancer2012

    • 著者名/発表者名
      Kondo T, et al.
    • 学会等名
      International Conference of SCIS-ISIS 2012
    • 発表場所
      Kobe International Conference Center (Hyogo)
    • 年月日
      20121122-20121124
  • [学会発表] Medical image diagnosis of liver cancer by multi-layered GMDH-type neural network using principal component-regression analysis and PSS criterion2012

    • 著者名/発表者名
      Kondo T, et al.
    • 学会等名
      The 44th ISCIE International Symposium on Stochastic Systems Theory and Its Applications
    • 発表場所
      Kokushikan University(Tokyo)
    • 年月日
      20121101-20121102
  • [学会発表] 発見的自己組織の原理を用いてニューラルネットワーク構造を自己組織化する改良形GMDH-typeニューラルネットワークによる肝臓癌の医用画像診断2012

    • 著者名/発表者名
      近藤 正 他
    • 学会等名
      電子情報通信学会パターン認識メディア理解研究会
    • 発表場所
      東京農工大(東京都)
    • 年月日
      20120902-20120902
  • [学会発表] Medical image diagnosis of liver cancer by revised GMDH-type neural network using feedback loop calculation2012

    • 著者名/発表者名
      Kondo T, et al.
    • 学会等名
      2012 sixth International Conference on Genetic and Evolutionary Computing
    • 発表場所
      Kitakyushu International Conference Center (Fukuoka)
    • 年月日
      20120825-20120828
  • [学会発表] 予測評価基準にAICを用いる改良形GMDH-typeニューラルネットワークアルゴリズム2012

    • 著者名/発表者名
      近藤 正 他
    • 学会等名
      電子情報通信学会知能ソフトウェア工学研究会
    • 発表場所
      機械振興会館(東京都)
    • 年月日
      20120526-20120526

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公開日: 2014-07-24  

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