胸部単純X線画像を用いた肺年齢推定によるCOPDの早期検出および患者介入の実現

通过胸部 X 线平片图像估计肺龄来早期发现 COPD 并实现患者干预

• 批准号: 21K21265
• 负责人: 笠井 聡
• 金额: $ 1.83万
• 依托单位: Niigata University of Health and Welfare
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-08-30 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K21265/
• 关键词: 胸部単純X線画像; AI; Deep Learning; 年齢推定; 呼吸機能推定; 医用画像AI; COPD; 肺年齢

胸部単純X線画像に関し、2022年度に386,950症例を新たにデータベースに追加し、計743,586症例の大規模データベースを構築した。また、スパイロメトリー検査データに関しても計60,272件のデータを収集し、データベース化を完了。これらのデータは協力施設2年分のデータであり、繰り返し受検者が多いため、同一被検者の経年変化の研究にも発展可能な貴重なデータベースが構築できた。これらのデータベースを用いて複数のAIモデルの構築を行う研究を行い、実年齢の推定、および、呼吸機能(FEV1、努力性肺活量)の推定に関し、高い相関を得た。特に、呼吸機能を推定する研究において、従来、形態的な異常を検出するために撮影されてきた胸部単純X線画像において、呼吸機能に関する情報も保有している可能性が示唆され、興味深い結果を得ることができた。これにより、慢性閉塞性肺疾患（COPD）の早期検出、早期治療につながることが期待される。研究の成果は、第78回日本放射線技術学会総会にて、タイトル「胸部単純X線画像を用いた年齢推定AIにおける転移学習の効果」として、第194回医療画像情報学会にて、タイトル「胸部 X 線画像から呼吸機能を推定する AI の開発」として、2022年度北米放射線学会（RSNA）にて、タイトル「Feasibility of artificial-intelligence-based prediction for respiratory function using chest radiograph」として発表した。これらの成果をまとめた論文を作成中である。

Chest 単 plain X-ray portrait に masato し に 386950 cases, 2022 new た を に デ ー タ ベ ー ス に し, extra 743586 cases の large-scale デ ー タ ベ ー ス を build し た. ま た, ス パ イ ロ メ ト リ ー 検 check デ ー タ に masato し て も meter 60272 の デ ー タ を 収 し, デ ー タ ベ ー ス を finished. こ れ ら の デ ー タ は set together to give 2 years の デ ー タ で あ り, Qiao り return し 検 recipients が more い た め, the same was 検 の 経 years - turn の research に も 発 exhibition may な precious な デ ー タ ベ ー ス が build で き た. こ れ ら の デ ー タ ベ ー ス を with い て plural の AI モ デ ル の lines build を う research を い, be 齢 の presumption, お よ び, respiratory function (FEV1, efforts to vital capacity) presumption の に masato し phase, high い masato を た. に, respiratory function, presumption を す る research に お い て, 従 to form abnormal な を 検 out す る た め に pinch of shadow さ れ て き た 単 pure chest X-ray portrait に お い て, respiratory function に masato す る intelligence も retain し て い が る possibility in stopping さ れ, the result of interest as deep い を る こ と が で き た. <s:1> れによ, early detection of chronic occlusive lung disease (COPD) <s:1>, early treatment に ながる とが とが される expectation される. Research achievements of の は, 78 back to Japan radiation technology will learn 総 に て, タ イ ト ル 単 pure "chest X-ray portrait を with い た 齢 presumption in AI に お け る move planning study の unseen" と し て portraits, back to the 194 medical information institute に て, タ イ ト ル "chest X-ray portrait か ら breathing function を presumption す る AI Youdaoplaceholder0 と て て, 2022 North Mi Radiological Society (RSNA) にて, タ タ ト ト Feasibility of artificial intelligence-based prediction for respiratory function using chest radiograph "と て て release た. Youdaoplaceholder0 れら れら achievements をまとめた paper を in progress である.

项目成果

胸部 X 線画像から呼吸機能を推定する AI の開発

开发人工智能根据胸部 X 光图像评估呼吸功能

• 发表时间: 2022
• 作者: 吉田皓文;大地邦彦;小林祐貴;近藤敏志;笠井聡
• 通讯作者: 笠井聡

胸部単純X線画像を用いた年齢推定AIにおける転移学習の効果

使用胸部 X 光平片图像进行迁移学习对年龄估计 AI 的影响

• 发表时间: 2022
• 作者: 笠井 聡;大地邦彦;小林佑貴;二村 仁;児玉直樹
• 通讯作者: 児玉直樹

Feasibility of artificial-intelligence-based prediction for respiratory function using chest radiograph

使用胸片进行基于人工智能的呼吸功能预测的可行性

• 发表时间: 2022
• 作者: Akifumi Yoshida;Satoshi Kasai;Kunihiko Oochi;Yuuki Kobayashi
• 通讯作者: Yuuki Kobayashi