
拓海先生、最近部下が「医療画像のAIで何かやれ」と言ってきて困っております。特に心臓のCTとか血管の映像を合わせる話が出ているのですが、正直ピンと来ていません。これは要するに現場で画像を自動で突き合わせて見やすくする、ということでしょうか。

素晴らしい着眼点ですね!大丈夫、これはまさにその通りです。ここで言う”registration”は、違う種類の画像を空間的に一致させる処理で、CTと血管内超音波を合わせれば互いの良いところを補えるんですよ。

なるほど。しかしウチは医療機関じゃない。導入コストや現場の手間が心配です。自動化されていると言っても、現場でどれだけ手を取られるものなんでしょうか。

その不安は経営視点として極めて合理的です。今回の研究は、人手で点を選んだり細かく分割(セグメンテーション)したりする手間を大幅に減らす点が特徴で、現場での運用負荷を下げることを目指しているのですよ。

具体的には何が自動化されているのですか。例えば現場で撮った画像をそのまま解析に回して、すぐ結果が出るのか、それとも一定の準備作業が必要なのか教えてください。

良い質問です。ポイントは三つです。第一に、冠動脈の中心線(centerline)を自動で抽出し、それに沿った断面を作る工程があること。第二に、画像を極座標に近い形に変換して特徴を検出する畳み込みニューラルネットワークを使うこと。第三に、検出した特徴が微調整(レジストレーション)を導く仕組みを微分可能にして最適化することです。

うーん、技術的な名前が並ぶとわかりにくいですね。要するに、コンピュータが冠動脈の“軸”を見つけて、そこから両方の画像を同じ見方に揃える、という理解で良いですか。

その通りですよ。素晴らしい着眼点ですね!要は“中心線”を基準にして両方のモダリティを揃えることで、医師がCTの立体像とIVUSの高解像度像を一度に見ることができるようになるのです。

それで正確さはどれくらい出るのですか。うちで言えば投資対効果は精度次第です。自動化しても誤差が多ければ使えません。

良い視点です。研究では48症例で検証し、83.3%で成功と判定され、中心線の重なりを示すF1スコアの中央値は0.982、断面の向きの類似度も0.94台と高精度でした。ただしガイドワイヤーなどのアーチファクト(人工的なノイズ)も考慮している点が重要です。

これって要するに、自動で合わせた結果がほとんど人手並みの精度で出せるということですか。人間の手を極力介さず、現場で運用可能なレベルに近いと考えていいですか。

はい、概ねその理解で差し支えないですよ。ただし臨床での最終判断は人が行う必要がある点と、学習データの多様性によって性能が上下する点は念頭に置く必要があります。要点は三つ、現場負荷の軽減、自動特徴検出、微分可能な最適化です。

分かりました。自分の言葉で言うと、これは『CTの立体地図と血管内の詳細写真をコンピュータが自動で突き合わせて、ほとんど人が合わせたのと同じ精度で出してくれる仕組み』ということですね。これなら事業の検討材料になりそうです。
