M., and P. Oza. "Medical transformer: gated axial-attention for medical image segmentation." International Conference on Medical Image Computing and Computer Assisted Intervention (MICCAI). 2021. ü Transformerの適⽤ MICCAI2021採択 最終的な精度(F1 Score) ・引⽤ https://github.com/jeya-maria-jose/Medical-Transformer
M., and P. Oza. "Medical transformer: gated axial-attention for medical image segmentation." International Conference on Medical Image Computing and Computer Assisted Intervention (MICCAI). 2021. ü Transformerの適⽤ MICCAI2021採択 最終的な精度(F1 Score) ・引⽤ https://github.com/jeya-maria-jose/Medical-Transformer 医⽤画像に特化したAttention機構の提案及び、それらを組み込んだTransformerの提案
M., and P. Oza. "Medical transformer: gated axial-attention for medical image segmentation." International Conference on Medical Image Computing and Computer Assisted Intervention (MICCAI). 2021. Medical Transformerの構造 BackboneがTransformerの U-Netというイメージ 提案法:Gated Axial Attention Layer →Gating機構を⽤いて注⼒する部分の調整をする Q:que K:key V:value X:⼊⼒, Y:出⼒ Encoder Transform Block ・引⽤ https://github.com/jeya-maria-jose/Medical-Transformer
Jose, J. M., and P. Oza. "Medical transformer: gated axial-attention for medical image segmentation." International Conference on Medical Image Computing and Computer Assisted Intervention (MICCAI). 2021. ・引⽤ https://github.com/jeya-maria-jose/Medical-Transformer
Yang, Yanchao, and Stefano Soatto. "Fda: Fourier domain adaptation for semantic segmentation.” Proceedings of the IEEE/CVF Conference on Computer Vision and Pattern Recognition. 2020. ü ドメインシフトへの対応 Fourier Domain Adaption 1. source image / target imageをフーリエ変換 2. source image中央の低周波数領域を target image中央の低周波数領域で置き換える 3. 完了 CVPR2020採択 ・引⽤ https://github.com/YanchaoYang/FDA ジャーナル誌 Statistical Atlases and Computational Models of the Heart SK-Unetの提案論⽂ (前スライドの著者と同⼀⼈物) ・引⽤ Wang, Xiyue, et al. "SK-Unet: an improved U-Net model with selective kernel for the segmentation of multi-sequence cardiac MR.” International Workshop on Statistical Atlases and Computational Models of the Heart. Springer, Cham, 2019.
"Contrastive Learning with Continuous Proxy Meta-Data for 3D MRI Classification." arXiv preprint arXiv:2106.08808 (2021). ü 対照学習の利⽤ Info NCE Loss 本提案のy-Aware Info NCE Loss ・引⽤ https://github.com/Duplums/yAwareContrastiveLearning
AI Blog Self-Supervised Learning Advances Medical Image Classification https://ai.googleblog.com/2021/10/self-supervised-learning-advances.html ü 対照学習の利⽤ ICCV2021採択
AI Blog Self-Supervised Learning Advances Medical Image Classification https://ai.googleblog.com/2021/10/self-supervised-learning-advances.html 対照学習を⽤いた医⽤画像での事前学習⼿法を提案した論⽂ ポイントとなる部分
et al. "Stabilized medical image attacks." arXiv preprint arXiv:2103.05232 (2021). ü Adversarial Attackの適⽤ ICLR2021採択 ① ② ③ ④ ①列:正解画像 ②,③列:別の Adversarial Attack⼿法 ④列:提案⼿法 1⾏⽬:眼底画像,grade0の画像に対してgrade2と返す 2⾏⽬:胸部CT画像,肺領域を認識させていない 3⾏⽬:内視鏡画像,⼤腸を⼈⼯物と認識させる
Pervin, Mst, et al. "Adversarial Attack Driven Data Augmentation for Accurate And Robust Medical Image Segmentation." arXiv preprint arXiv:2105.12106 (2021). ü Adversarial Attackの適⽤ arXiv 最終的なセグメンテーション精度 データ⽔増しとしてAdversarial Attackされた画像を加えることで モデルの頑健性を向上させる研究
"Adversarial Attack Driven Data Augmentation for Accurate And Robust Medical Image Segmentation." arXiv preprint arXiv:2105.12106 (2021). ü Adversarial Attackの適⽤ Adversarial Attackをデータ⽔増しの際に組み込むことで、頑健性を保ったモデルが構築できたが チューニングが⾮常に難しくすべてのデータセットに対して有効化は引き続き研究の余地あり 前スライド右図 モデルの頑健性を検証 加える/削減するノイズを0.0~0.2の区間で検証 Inverse-FGSMをデータ⽔増しに使⽤したモデルは 頑健性が担保されていた
R., et al. "Federated Whole Prostate Segmentation in MRI with Personalized Neural Architectures." International Conference on Medical Image Computing and Computer-Assisted Intervention. Springer, Cham, 2021. ü Federated learning(連合学習)関連 MICCAI2021採択 (a):Searched Moduleの詳細 (b):SuperNetの構造 (c):探索していく際の概略図
R., et al. "Federated Whole Prostate Segmentation in MRI with Personalized Neural Architectures." International Conference on Medical Image Computing and Computer-Assisted Intervention. Springer, Cham, 2021. ü Federated learning(連合学習)関連 MICCAI2021採択 (a):Searched Moduleの詳細 (b):SuperNetの構造 (c):探索していく際の概略図 連合学習と各病院に特化したAutoMLを組み合わせることで 各病院にパーソナライズしたAIモデルを探索することが可能になり、連合学習のみより精度も向上
artificial intelligence solutions for the detection of tuberculosis https://www.nature.com/articles/s41598-021-03265-0 ü 2021年までに販売されたAI医療機器の評価論⽂ 6つのCADシステム(Qure.ai,DeepTek,Delft Imaging,JF Healthcare,OXIPIT,Lunit)が Expert Readerと同等だと判明した エキスパート医師(勤務歴30年以上)との⽐較結果
artificial intelligence solutions for the detection of tuberculosis https://www.nature.com/articles/s41598-021-03265-0 ü 2021年までに販売されたAI医療機器の評価論⽂ 1つのソフトウェア(Infervision)がIntermediate Readerのみと同等 通常医師(勤務歴5年程度)との⽐較結果
artificial intelligence solutions for the detection of tuberculosis https://www.nature.com/articles/s41598-021-03265-0 ü 2021年までに販売されたAI医療機器の評価論⽂ 3つのソフトウェア(Qure.ai、Delft Imaging、Lunit)が Intermediate Readerより優位性が⾼い事が判明 通常医師(勤務歴5年程度)との⽐較結果
artificial intelligence solutions for the detection of tuberculosis https://www.nature.com/articles/s41598-021-03265-0 ü 2021年までに販売されたAI医療機器の評価論⽂ 疑念「結核⾼負担国の多くが機器が古いため、今回のAIでは対応ができるのか?」 期待「intermediateな医師よりも精度が⾼いスクリーニング機器があることは良いこと」と述べた 通常医師(勤務歴5年程度)との⽐較結果
artificial intelligence solutions for the detection of tuberculosis https://www.nature.com/articles/s41598-021-03265-0 ü 2021年までに販売されたAI医療機器の評価論⽂ 「結核検査の実施者は正確なCADシステムとしてのAIを選択できるようになったが、 ⾊んな場所で導⼊されるためには費⽤対効果として適しているかなど考える必要がある」と締めた 通常医師(勤務歴5年程度)との⽐較結果
"Screening of Alzheimerʼs disease by facial complexion using artificial intelligence." Aging (Albany NY) 13.2 (2021): 1765. p メモ - Xception(optimizer:Adam)が最も精度が⾼かった - 感度/特異度/精度/AUCは87.31%、94.57%、92.56%、0.9717 - Face AI ScoreとMMSE間に密接かつ有意な相関が⾒られた [国⽴⼤学法⼈東京⼤学×地⽅独⽴⾏政法⼈ 健康⻑寿医療センター] 認知機能低下患者の顔を⾒分けることが出来るAIモデルの開発
https://www.siemens-healthineers.com/jp/press-room/press-releases/deepeyevision p メモ - DeepEyeVisionは⾃治医科⼤学発スタートアップ - DeepEyeVision(サービス)をteamplay digital health platform導⼊している 医療機関では通信インフラなどを追加せずに使⽤ができる [DeepEyeVision株式会社×シーメンスヘルスケア株式会社] 提携を開始。teamplay digital health platform上で 眼科画像AI診断⽀援サービスDeepEyeVisionを使⽤可能に
Hamada, Kenta, et al. "Application of convolutional neural networks for evaluating the depth of invasion of early gastric cancer based on endoscopic images." Journal of gastroenterology and hepatology (2021). p メモ - 胃がんは内視鏡⼿術/外科⼿術(胃の切除)を⾒分けるためにも正確な深達度評価が必須 - AIを⽤いた深達度正診率は約80%だった [株式会社両備システムズ×国⽴⼤学法⼈岡⼭⼤学] 開発した早期胃癌AI診断システムの有⽤性(80%の正診率)を確認
Hamada, Kenta, et al. "Application of convolutional neural networks for evaluating the depth of invasion of early gastric cancer based on endoscopic images." Journal of gastroenterology and hepatology (2021). p メモ - モデル:ResNet152 - 学習データ:2,288枚/132⼈ テストデータ:1,220枚/68⼈ - 病変予測の感度85.3%、特異度82.4%、精度83.8% [株式会社両備システムズ×国⽴⼤学法⼈岡⼭⼤学] 開発した早期胃癌AI診断システムの有⽤性(80%の正診率)を確認
Artificial Intelligence/Machine Learning (AI/ML)-Based Software as a Medical Device (SaMD) - Discussion Paper and Request for Feedback https://www.fda.gov/media/122535/download 131 規制に関する動き(⽶国) p FDAは2019年4⽉に 『アルゴリズムをロックしないAI/MLを⽤いた プログラム医療機器(SaMD)に対して どのように対応を取り組んでいくのかについての考え⽅』 をディスカッション・ペーパーとして⽰しました
Software as a Medical Device Action Plan https://www.fda.gov/media/145022/download 132 規制に関する動き(⽶国) p その後2021年1⽉に 『アルゴリズムをロックしないAI/MLを⽤いた プログラム医療機器(SaMD)の規制をより具体的に考えるため』 のアクションプランを⽰しました 今後逐次学習が可能なAI医療機器が上市されるかもしれません