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2018 年度 実績報告書

脳MRI画像解析技術とアルツハイマー病の診断支援への応用

公募研究

研究領域医用画像に基づく計算解剖学の多元化と高度知能化診断・治療への展開
研究課題/領域番号 17H05276
研究機関東北大学

研究代表者

伊藤 康一  東北大学, 情報科学研究科, 准教授 (70400299)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2019-03-31
キーワード画像 / 医用画像解析 / 脳画像解析 / 脳MRI / 診断支援
研究実績の概要

前年度の検討結果を踏まえて,アルツハイマー病患者を含んだデータベースを用いて性能評価実験を行うとともに,実用化に向けた検討を行った.
1. 脳画像解析のための脳局所特徴および 2. 脳局所特徴を用いた解析手法:前年度に検討した脳局所特徴および解析手法の性能評価実験を行った.具体的には,大規模な健常者の脳MRI画像データベースに対して年齢推定を行い,検討した手法の基本性能を評価した.その結果,従来手法(K. Franke et al., NeuroImage, 2010.ほか)や前回の公募研究で検討した手法の推定誤差が4.0歳程度であったのに対して,検討した手法の誤差が3.6歳程度であった.
3. アルツハイマー病の診断支援への応用:前項1~2で検討した手法をアルツハイマー病の診断支援への応用を検討した.健常者が実年齢とほぼ等しく推定されるのに対して,MCIとADの患者が実際より高く推定されることを利用して,前項で検討した手法に基づく識別アルゴリズムを検討した.アルツハイマー病患者を含む大規模なデータベースを用いた実験を行った結果,健常者の平均年齢推定誤差が3.9歳程度であるのに対して,MCIが5.9歳程度,ADが6.0歳程度であった.健常者とアルツハイマー病患者とを完全に分けることはできていないが,大多数を判別することができるため,本結果をフィードバックして継続的に改善を検討するつもりである.また,脳局所特徴量から構築される脳ネットワークを用いてグラフ理論の観点から健常者とアルツハイマー病患者との差違についての考察も行った.

現在までの達成度 (段落)

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2018 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (1件) (うち国際共著 1件、 査読あり 1件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 2件、 招待講演 1件)

  • [国際共同研究] 華南理工大学(中国)

    • 国名
      中国
    • 外国機関名
      華南理工大学
  • [雑誌論文] Performance evaluation of age estimation from T1-weighted images using brain local features and CNN2018

    • 著者名/発表者名
      Koichi Ito
    • 雑誌名

      Proceedings of the 40th Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society

      巻: - ページ: 694-697

    • DOI

      https://doi.org/10.1109/EMBC.2018.8512443

    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] Medical image processing and computer vision2018

    • 著者名/発表者名
      Koichi Ito
    • 学会等名
      South Africa-Japan Bilateral Symposium
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Performance evaluation of age estimation from T1-weighted images using brain local features and CNN2018

    • 著者名/発表者名
      Koichi Ito
    • 学会等名
      40th Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society
    • 国際学会
  • [学会発表] 3D-CNNを用いた脳MRI画像からの年齢推定手法とその性能評価2018

    • 著者名/発表者名
      上田 大
    • 学会等名
      映像情報メディア学会メディア工学研究会サマーセミナー2018
  • [学会発表] 3D-CNNを用いた脳MRI画像からの年齢推定手法に関する検討2018

    • 著者名/発表者名
      上田 大
    • 学会等名
      平成30年度電気関係学会東北支部連合大会
  • [学会発表] 3D-CNNを用いた脳MRI画像からの年齢推定とその応用に関する検討2018

    • 著者名/発表者名
      上田 大
    • 学会等名
      電子情報通信学会医用画像研究会

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公開日: 2019-12-27  

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