超音波診断動画から肺病変の所見に必要な特徴を高精度・高速に自動検出するAIを開発

著者：Takeyoshi Uchida, Yukimi Tanaka, Akihiro Suzuki

DOI：10.1016/j.heliyon.2024.e34700

用語解説

深層学習

別名ディープラーニング。人が自然に行う作業をコンピューターに学習させる機械学習の手法のひとつ。十分なデータ量を学習させることで、AIが自動的にデータから特徴を抽出することが可能であり、現在のAIの発展を支える技術。

急性期

病気のなりはじめであり、急激に症状が変化する時期。検査や処置が必要になることがあり、場合によっては手術を行うこともある。

アーチファクト

超音波の物理的な性質や超音波画像の構成方法に起因して発生する、実際には存在しないパターンや像のこと。

畳み込みニューラルネットワーク（CNNs）

人の脳神経を模擬したニューラルネットワークのひとつ。主に画像認識の分野で優れた予測性能を発揮することから、近年注目されている。

胸膜ライン

胸膜は①肺の表面側と、②胸郭を裏打ちするものと2種あり、その間に存在する③生理的胸水が潤滑油のようにふるまうことで、呼吸の際に胸郭内の肺が滑らかに膨張収縮できる。画像中では①～③まとめて肋骨直下の深さに高輝度の横線として示される。

Lung sliding

肺表面の胸膜の動きを示す重要所見で、気胸診断に用いられる。肺表面の胸膜が呼吸運動に伴って横方向に動く所見。横方向の動きは、正常肺で確認できるが、気胸肺では鳥かごに相当する胸郭内側の胸膜しか観察できず動きは確認できない。

F値

適合率（陽性と予測したもののうち、実際に陽性であるものの割合）と再現率（実際に陽性であるもののうち、正しく陽性と予測できたものの割合）を一緒に評価する指標。適合率と再現率は背反の関係にあるので調和平均をして算出する。調和平均とは、適合率と再現率の各値の逆数で平均をとり、さらに算出した値を逆数にしたもの。

AUC

縦軸に真陽性率（TPR: True Positive Rate、陽性のものを正しく予測できた割合）、横軸に偽陽性率（FPR: False Positive Rate、陰性のうち誤って陽性と予測した割合）をプロットしたROC曲線（Receiver Operating Characteristics curve）の下側の面積のこと。

超音波プローブ

超音波診断装置の中で患者に直接接触させる部品。超音波プローブから照射された超音波が患者の生体内で反射して、その反射波を受信する。

ROC曲線

AUCの算出に用いる曲線。縦軸に真陽性率、横軸に偽陽性率をプロットすることで、対象の性能を曲線の形状で表す。

 

プレスリリースURL

https://www.aist.go.jp/aist_j/press_release/pr2024/pr20240724/pr20240724.html

関連URL：https://kyodonewsprwire.jp/release/202407223929

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