正確な位置情報がラベル付けされたずれを伴う心臓超音波動画の自動取得

カテゴリ: 部門大会

論文No: PS4-2-4

グループ名: 【C】2023年電気学会電子・情報・システム部門大会

発行日: 2023/08/23

タイトル(英語): Automated Acquisition of Misaligned Cardiac Ultrasound Videos Labeled for Accurate Positional Data

著者名: 土基 夏輝（東京大学）,王 垣博（東京大学）,杉野 正和（東京大学）,奥山 旺（東京大学）,仙波 宏章（自治医科大学）,神保 泰彦（東京大学）,小谷 潔（東京大学）

著者名(英語): Natsuki Tsuchimoto (Graduate School of Engineering, The University of Tokyo),Yuanbo Wang (Graduate School of Engineering, The University of Tokyo),Masato Sugino (Graduate School of Engineering, The University of Tokyo),Hikaru Okuyama (The University of Tokyo College of Arts and Sciences),Hiroaki Semba (Jichi Medical University),Yasuhiko Jimbo (Graduate School of Engineering, The University of Tokyo),Kiyoshi Kotani (Graduate School of Frontier Sciences, The University of Tokyo)

キーワード: 心臓超音波検査|ロボットによる自動化|機械学習|データセット|心臓超音波|Echocardiography|Robotic automation|Machine learing|Dataset|Cardiac ultrasound

要約(日本語): 心臓超音波検査は，心疾患の早期発見のための日常的な検査を担う非侵襲で簡便な手法である．心臓超音波検査で診断に適切な画像を得るには操作者の技術が必要であり，超音波取得の支援・自動化が研究されているが，機械学習の導入に際して学習用データの用意が課題となっている．
本研究では，適切な計測条件からのずれをラベル付けした心臓超音波動画データセットの自動構築を行った．医師による超音波取得時の患者の体と検査プローブの相対的な位置・姿勢をロボットによるプローブ操作で再現し，そこからプローブを一定量変化させて動画取得を行った．この自動化の結果，適切な計測条件からの正確なずれ（指定座標から0.2 mm，0.3°以内），および超音波動画取得の所要時間と医師による操作時間の短縮が実現した．また，異なる位置・姿勢で取得した心臓超音波動画の機械学習を用いた識別では，1人の被験者について90%以上の認識精度が達成された．