Development of a general-purpose computer-aided diagnosis system using VAE that can be used for a small number of cases

使用VAE开发可用于少量病例的通用计算机辅助诊断系统

• 批准号: 21H03840
• 负责人: 木戸 尚治
• 金额: $ 10.73万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 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-21H03840/
• 关键词: VAE; 異常検知; コンピュータ支援診断; 説明可能なAI

本研究では，大量の正常コンピュータ断層撮影（CT）画像を用いて学習された深層学習モデルの一つであるVariational Autoencoder (VAE)を用いたモデルによる異常検知を基盤として，異常病変の診断支援を実行するコンピュータ支援診（Computer-aided Diagnosis:CAD）システムを構築することを目的とする．本研究では、関連病院のMIクリニックから入手した8万例のPET/CTのDICOM画像とその所見レポートを既にデータベース化した．これらの画像を用いて，人工知能画像診断学共同研究講座（研究代表者・木戸），山口大学（研究分担者・間普，平野），九州工業大学（研究分担者・神谷），立命館大学（中山），藤田医科大学（寺本）らと共同研究を実施している．各研究者の現時点での研究内容は，木戸（自然言語処理を用いた読影所見レポートの部位別自動分類、PET/CT画像からのVision Transformerを用いた病変検出），間普・平野（自然言語処理を用いたシソーラスに着目した読影所見レポートの分類），神谷（言語情報を用いた肺癌のradiomics解析），中山（胸部CT画像を用いた教師無し異常検知AIの開発），寺本（腹部臓器のセマンティックセグメンテーション）などである．腹部臓器の自動セグメンテーションに関しては国際学会に発表をおこなっており，自然言語処理を用いた所見レポートの部位別自動分類に関して英文論文が採択されている．また多数の国際・国内学会での発表をおこなっている．

在本研究中，我们使用使用变分自动编码器（VAE）的模型基于异常检测提供异常病变的诊断支持，VAE是一种使用大量正常计算机断层扫描（CT）图像训练的深度学习模型，目的是构建。可以执行的计算机辅助诊断（CAD）系统。在这项研究中，我们已经创建了一个数据库，其中包含从附属医院的 MI 诊所获得的 80,000 张 PET/CT DICOM 图像及其发现报告。使用这些图像，我们与人工智能成像诊断联合研究课程（首席研究员，木户）、山口大学（共同研究员，马夫，平野）、九州工业大学（共同研究员，神谷）和立命馆大学（共同研究员）合作。共同研究人员，神谷（Kamiya））、藤田保健大学（寺本）等。每位研究人员当前的研究内容是Kido（使用自然语言处理按区域自动分类放射学结果报告、PET/CT图像的视觉分析）。使用 Transformer 进行病变检测）、Mapu 和 Hirano（使用自然语言处理对同义词库进行放射学结果报告的分类）、Kamiya（使用语言信息对肺癌进行放射组学分析）、Nakayama（使用胸部 CT 图像）（无监督异常检测 AI 的开发） ）、Teramoto（腹部器官语义分割）等我们在国际会议上发表了关于腹部器官自动分割的论文，一篇关于使用自然语言处理按区域自动分类发现报告的英文论文已被接受。他还多次在国际和国内会议上发表演讲。

项目成果

BERTを用いた整形外科手術記録からの自動情報抽出システムの開発

使用BERT开发骨科手术记录自动信息提取系统

• 发表时间: 2022
• 作者: シエ ヤン;川添 直輝;吉冨 徹;陳 国平;金井 昌宏;喜多洸介，高尾正樹，綿谷朋大，木戸尚治，富山 憲幸
• 通讯作者: 喜多洸介，高尾正樹，綿谷朋大，木戸尚治，富山 憲幸

放射線画像診断におけるAIの役割

人工智能在放射影像诊断中的作用

• 发表时间: 2021
• 作者: 綿谷朋大;木戸尚治;鈴木裕紀;山形和樹;宮田知;藤原政宏;本田亨;西垣大毅;白石烈（共著）;井上雄介;木戸尚治;白石烈（共著）;Kaori Mita;木戸尚治
• 通讯作者: 木戸尚治

fine-tuningを用いたCT画像の甲状腺セグメンテーション

使用微调对 CT 图像进行甲状腺分割

• 发表时间: 2022
• 作者: 喜多洸介;上村圭亮;高尾正樹;田村和則;中村宜雄;若林元;鈴木裕紀;濱田英敏;菅野伸彦;岡田誠司;木戸尚治;白石烈;石川菜津美・金生由紀子;Kido S;白石烈;木戸尚治;白石烈;Kido S;木戸尚治;白石烈;26.山形和樹，喜多洸介，西垣大毅，小田惣也，綿谷朋大，鈴木裕紀，梁川雅弘，木戸尚治，富山憲幸
• 通讯作者: 26.山形和樹，喜多洸介，西垣大毅，小田惣也，綿谷朋大，鈴木裕紀，梁川雅弘，木戸尚治，富山憲幸

UTH-BERTを用いた頭部CT所見文の重要度分類

使用 UTH-BERT 对头部 CT 结果进行重要性分类

• 发表时间: 2021
• 作者: 古賀裕也;小林 将太;原口友輝;齋藤眞弓;根橋杏美;松浦 賢一;綿谷朋大，西垣大毅，鈴木裕紀，山形和樹，喜多洸介，木戸尚治，富山憲幸
• 通讯作者: 綿谷朋大，西垣大毅，鈴木裕紀，山形和樹，喜多洸介，木戸尚治，富山憲幸

Optimizing early cancer diagnosis and detection using a temporal subtraction technique

• DOI: 10.1016/j.techfore.2021.120745
• 发表时间: 2021-06
• 期刊: Technological Forecasting and Social Change
• 影响因子: 12
• 作者: N. Miyake;Huinmin Lu;Tohru Kamiya;T. Aoki;S. Kido