| 講演名 | 2021-03-15 機械学習を用いた人工膝関節画像からの機種の同定 岸野 万由子(埼玉工大), 山崎 隆治(埼玉工大), 伊丹 史緒(埼玉工大), 冨田 哲也(阪大), 菅本 一臣(阪大), |
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| 抄録(和) | 我々はこれまでに，1方向X線透視画像と人工膝関節CAD（Computer Aided Design）モデルを用いた2D/3Dレジストレーション手法を開発してきた．現在，術後人工膝関節の3次元運動計測の全自動化に向けて，いくつかの要素技術の開発を行っており，その一つとしてX線画像から人工膝関節の機種を識別，同定することは重要である．そこで本研究では，多種類の人工膝関節のシミュレーション画像（シルエット画像）および実画像（X線透視画像）を用いて，機械学習による人工膝関節の識別性能の基礎的な検討を行った．CNN（Convolutional Neural Network）による識別においては，単純なネットワークおよびAlexNet，VGG-16の構造を基にしたネットワークを用いた．結果として，シミュレーション画像を用いた場合は，どのネットワークにおいても識別率は100％であった．実画像を用いた場合は，単純なネットワークに比べ，AlexNet，VGG-16の構造を基にしたネットワークでは極めて高精度（99％以上）を示し，事前学習済みのAlexNet，VGG-16を使用したファインチューニングでは，識別率は100％であった．また，Grad-CAM（Gradient-weighted Class Activation Mapping）による可視化の結果は，CNNの判断根拠を説明できる結果となった． |
| 抄録(英) | |
| キーワード(和) | 人工膝関節画像 / CNN / ファインチューニング / Grad-CAM |
| キーワード(英) | |
| 資料番号 | MI2020-49 |
| 発行日 | 2021-03-08 (MI) |
| 研究会情報 | |
| 研究会 | MI |
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| 開催期間 | 2021/3/15(から3日開催) |
| 開催地（和） | オンライン開催 |
| 開催地（英） | Online |
| テーマ（和） | 医用画像一般（メディカルイメージング連合フォーラム） |
| テーマ（英） | Medical Imaging |
| 委員長氏名（和） | 河田 佳樹(徳島大) |
| 委員長氏名（英） | Yoshiki Kawata(Tokushima Univ.) |
| 副委員長氏名（和） | 北坂 孝幸(愛知工大) / 本谷 秀堅(名工大) |
| 副委員長氏名（英） | Takayuki Kitasaka(Aichi Inst. of Tech.) / Hidekata Hontani(Nagoya Inst. of Tech.) |
| 幹事氏名（和） | 平野 靖(山口大) / 原口 亮(兵庫県立大) |
| 幹事氏名（英） | Yasushi Hirano(Yamaguchi Univ.) / Ryo Haraguchi(Univ. of Hyogo) |
| 幹事補佐氏名（和） | 滝沢 穂高(筑波大) / 大竹 義人(奈良先端大) |
| 幹事補佐氏名（英） | Hotaka Takizawa(Tsukuba Univ.) / Yoshito Otake(NAIST) |
| 講演論文情報詳細 | |
| 申込み研究会 | Technical Committee on Medical Imaging |
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| 本文の言語 | JPN |
| タイトル（和） | 機械学習を用いた人工膝関節画像からの機種の同定 |
| サブタイトル（和） | 実画像への適用とGrad-CAMによる可視化 |
| タイトル（英） | Identification of implant type from total knee arthroplasty images using machine learning |
| サブタイトル（和） | Application to real images and visualization by Grad-CAM |
| キーワード(1)（和/英） | 人工膝関節画像 |
| キーワード(2)（和/英） | CNN |
| キーワード(3)（和/英） | ファインチューニング |
| キーワード(4)（和/英） | Grad-CAM |
| 第 1 著者 氏名（和/英） | 岸野 万由子 / Mayuko Kishino |
| 第 1 著者 所属（和/英） | 埼玉工業大学(略称：埼玉工大) Saitama Institute of Technology(略称：SIT) |
| 第 2 著者 氏名（和/英） | 山崎 隆治 / Takaharu Yamazaki |
| 第 2 著者 所属（和/英） | 埼玉工業大学(略称：埼玉工大) Saitama Institute of Technology(略称：SIT) |
| 第 3 著者 氏名（和/英） | 伊丹 史緒 / Fumio Itami |
| 第 3 著者 所属（和/英） | 埼玉工業大学(略称：埼玉工大) Saitama Institute of Technology(略称：SIT) |
| 第 4 著者 氏名（和/英） | 冨田 哲也 / Tetsuya Tomita |
| 第 4 著者 所属（和/英） | 大阪大学(略称：阪大) Osaka University(略称：Osaka Univ.) |
| 第 5 著者 氏名（和/英） | 菅本 一臣 / Kazuomi Sugamoto |
| 第 5 著者 所属（和/英） | 大阪大学(略称：阪大) Osaka University(略称：Osaka Univ.) |
| 発表年月日 | 2021-03-15 |
| 資料番号 | MI2020-49 |
| 巻番号（vol） | vol.120 |
| 号番号（no） | MI-431 |
| ページ範囲 | pp.9-14(MI), |
| ページ数 | 6 |
| 発行日 | 2021-03-08 (MI) |