Japan Association for Medical Informatics

[3-I-3-02] 機械学習を用いたマンモグラフィ画像の乳腺広がりの評価

*Keiichi Shida1, Mai Nakamura1, Noriko Murakami4, Kie Shimizu5, Toshikazu Hatada4, Mie Ishii2, Rie Ishii3 (1. 帝京大学 福岡医療技術学部, 2. 岐阜医療科学大学, 3. 徳島文理大学, 4. 北九州市立医療センター, 5. 熊本大学病院)

Mammography, Machine Learning, Mammary Glands

【目的】マンモグラフィの診断に影響を及ぼす手技的因子として,乳腺を十分に拡げる項目がある.乳がんの画像所見の1つとして局所的非対称性陰性(FAD)があるが,ポジショニング時に十分に乳腺が拡げられなかったことにより,偽のFADが描出され精密検査となる偽陽性例が問題となっている.乳腺の拡がりは過去画像を参照し,比較して判断することが多いが,個人によって評価にばらつきがある.本研究では,マンモグラフィにおける乳腺の拡がりについて、機械学習を用いて評価できるか検証した.
【方法】健診施設で撮影されたマンモグラフィでFADが疑われ要精密検査になり,精密検査施設において撮影されたマンモグラフィ44症例のJPEG画像(CC画像:36枚,MLO画像:108枚)を対象とした.計144枚のうち乳腺伸展不良は72枚,乳腺伸展良好は72枚であった.マトリクスサイズ300 x 420 の画像とした.乳腺ならびに乳房表面皮ふが含まれるようにしきい値を設定し、ROIを作成した.ROIに対して、242の画像特徴量を抽出した.データは標準化,特徴ランク付けによる選択の前処理を行った後,検証データ130,検定データ14とし,主成分分析,5分割検証による機械学習を行った.機械学習の種類は決定木など8つの異なる方法を試行した.
【結果】機械学習の結果,2次判別の精度88.46%,AUC:0.89が最も良好であった.【考察】本研究では, 正常例のみで学習さているため,腫瘍等があった場合には,乳腺の広がりを判定できるかの検証が必要である.また,主成分分析のコンポーネントが17と若干多く、特徴量選択の手法を検討し、学習用の特徴量を減らす検討が必要ある.