CT検査における多発脳動脈瘤を有するくも膜下出血の破裂瘤特定支援システムの開発

开发CT检查期间蛛网膜下腔出血伴多发性脑动脉瘤破裂动脉瘤识别支持系统

基本信息

批准号：
21K07649
负责人：
高橋規之
金额：
$ 2.58万
依托单位：
Fukushima Medical University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K07649/
关键词：
多発脳動脈瘤

项目摘要

単純CT画像上のくも膜下出血分布から破裂瘤部位を推定する手法の開発を行っている．令和4年12月時点で，くも膜下出血のCT画像を327例収集した．その中から，患者体動，アーチファクト等により使用できない症例を排除し，今年度は217例を用いて研究開発を行った．CT画像データの解剖学的標準化を行い，convolutional neural network（CNN）とlong-short term memory（LSTM）を組み合わせたネットワークを用いて，破裂部位推定を行った．推定する破裂部位は，前交通動脈，左右内頚動脈，左右中大脳動脈の5か所とした．検証の結果，正診率は最大で62.5％であった．予想した性能が得られないため，さらにシステムの改良が必要であると考えている．上記ネットワークを用いて，得られた症例中くも膜下出血後のシャント依存性水頭症発症40例と発症しない40例から，発症予測を行ったところ，CNN+LSTMモデルを用いた初回頭部単純CTによる、くも膜下出血後シャント依存性水頭症発症予測の感度・特異度・正診率は、それぞれ84.6%・80.0%・82.3%であった。ROC解析における曲線下面積（AUC）は0.857であった。初回頭部単純CTからくも膜下出血後のシャント依存性水頭症の発症を予測できる可能性が示唆された。

我们正在开发一种方法来估计从简单CT图像上亚蛛网膜下腔出血的分布中估计动脉瘤破裂的位置。截至2022年12月，收集了327张CT蛛网膜下腔出血的图像。在这些情况下，我们排除了由于患者的运动，工件等无法使用的情况，并使用217例病例进行了研发。进行了CT图像数据的解剖标准化，并使用结合卷积神经网络（CNN）和长期术语记忆（LSTM）的网络估算破裂位点。估计的破裂部位是五个位置：前交通动脉，左右颈内动脉以及左和右大脑动脉。验证结果表明，最大正确的诊断率为62.5％。由于无法实现预期的性能，因此我们认为需要进一步改进系统。使用上述网络，我们预测了蛛网膜下腔出血后40例分流依赖性脑积水的发作，而在获得的病例中没有发生40例。使用CNN+LSTM模型在亚蛛网膜下腔出血后预测分流依赖性脑积水的灵敏度，特异性和正确的诊断率分别为84.6％，80.0％和82.3％。 ROC分析中曲线下的面积（AUC）为0.857。有人提出，初始简单的头部CT可以预测亚蛛网膜下腔出血后分流依赖性脑积水的发作。

项目成果

期刊论文数量（2）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

くも膜下出血後のシャント依存性水頭症：深層学習を用いた初回頭部単純CTからの発症予測

蛛网膜下腔出血后分流依赖性脑积水：利用深度学习从初始平扫头颅 CT 预测发病

DOI：
发表时间：
2023
期刊：
影响因子：
0
作者：
破入　正行; 謝　琳; 張　一鼎; 峯岸　克行; 門間　あゆみ; Hu　Kuan; 藤永　雅之; 永津　弘太郎; 石岡　典子; 張　明栄;篠原祐樹，高橋規之，大村知己，中泉航哉，古谷伸春，師井淳太，木下俊文
通讯作者：
篠原祐樹，高橋規之，大村知己，中泉航哉，古谷伸春，師井淳太，木下俊文

医用画像工学ハンドブック増補分冊

医学影像工程手册扩充卷

DOI：
发表时间：
2023
期刊：
影响因子：
0
作者：
Xie Lin; Hanyu Masayuki; Fujinaga Masayuki; Lulu Zhang; Yiding Zhang; Mori Wakana; Hu Kuan; Minegishi Katsuyuki; Nagatsu Kotaro; Kawamura Kazunori; Zhang Ming-Rong;高橋規之（分担）
通讯作者：
高橋規之（分担）