Construction of lesion distribution identification system centered on simple breast MRI with artificial intelligence

以简易乳腺MRI为核心的人工智能病灶分布识别系统构建

• 批准号: 21K15797
• 负责人: 石井 慧
• 金额: $ 1.25万
• 依托单位: Japanese Red Cross Wakayama Medical Center
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2023-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K15797/
• 关键词: 乳房造影MRI検査; マンモグラフィ; AI; 3次元; マッピング; 乳癌; MRI; 人工知能; 病変分布同定

1)Windowsベースの電子端末に開発環境を整える作業を行った。OSとしLinux、プログラム開発機構としてUbuntuを導入した。これらが問題なく動作できることを確認した。2)患者MRI画データをUbuntu上で読み込む環境を整えた。実際の患者における単純MRI検査画像をWindowsベースで整理し、そのファイルをUbuntuで読み出せる環境を整えた。また、それらの画像を3Dマッピングにより再構築し、MRIの信号強度に応じた輝度のドットの集合体として3次元的に再合成することに成功した。3)Ubuntu上で再合成した3次元モデルの変形を行った。再合成する際に、任意で設定可能なパラメータを導入することで、再合成後のモデルを意図的に変形できる状態とした。4)組織の進展率に基づく変形法の立案を行っている。変形する際、ドットの輝度に合わせた伸展率の違いを考慮に入れつつ、どのような変形を施せばマンモグラフィ撮像時の乳腺と同等の形状の乳腺となるかについて、パラメータの数値を様々に変化させながら至適な変形法を模索しているところである。現在は2例の患者データを用いてそのパラメータの最適化を図っているが、ある程度の方針が決定すれば、あとは機械学習として多くの患者でのマンモグラフィとMRIのデータを用いてパラメータの調整を行う方針である。そのためのプログラムを開発しているところである。また、病理標本の写真データとの整合性を図るべく、重力に従った変形が可能かどうかを試しているところである。

1)在基于Windows的电子终端上搭建了开发环境。我们引入Linux作为操作系统，使用Ubuntu作为程序开发机制。我们确认这些可以毫无问题地运行。 2）在Ubuntu上创建了读取患者MRI图像数据的环境。我们在 Windows 基础上整理了实际患者的简单 MRI 扫描图像，并创建了一个可以在 Ubuntu 上读取文件的环境。我们还成功地使用 3D 映射重建这些图像，并将它们重新合成为亮度与 MRI 信号强度相对应的点的集合。 3）重新合成的3D模型在Ubuntu上进行了转换。通过引入重新合成时可以任意设置的参数，可以有意地使重新合成的模型变形。 4）我们正在开发一种基于组织发育速率的修改方法。变形时，我们考虑了伸长率随点亮度的不同而变化，并改变参数的数值，以确定什么样的变形会使乳腺与乳腺处的形状相同。我们目前正在寻找最佳的变换方法。目前，我们正在尝试使用来自两个病例的患者数据来优化参数，但是一旦我们决定了一定程度的策略，我们就可以使用机器学习来使用来自许多患者的乳房X光检查和MRI数据来调整参数。这样做。我们目前正在为此目的开发一个计划。此外，为了确保与病理标本照片数据的一致性，我们正在测试是否可以根据重力变形。