臨床整形外科55巻8号

2020年08月発行

特集 整形外科×人工知能

整形外科の画像診断領域における深層学習

著者： 中原龍一¹

所属機関： ¹岡山大学大学院医歯薬学総合研究科生体機能再生・再建学講座 整形外科

ページ範囲：P.919 - P.924

　深層学習(deep learning)と呼ばれる人工知能(artificial intelligence)AI技術の発達により，AI画像診断研究が劇的に発展している．それを支えているのがAIプログラムの無料公開文化だ．AI学者が再利用可能な形でAIプログラムを公開してくれるため，公開されたAI技術を組み合わせることで医療AIの開発が可能となった．整形外科領域におけるAI開発もその例外ではなく，骨折診断領域を中心に様々なAI技術を組み合わせて開発を行われている．本稿ではAI技術の発展にフォーカスしてAI画像診断研究について概説する．

参考文献

1) Olczak J, Fahlberg N, Maki A, et al. Artificial intelligence for analyzing orthopedic trauma radiographs. Acta Orthop 2017;88(6):581-6.

2) Kim DH, MacKinnon T. Artificial intelligence in fracture detection:transfer learning from deep convolutional neural networks. Clin Radiol 2018;73(5):439-45.

3) Chung SW, Han SS, Lee JW, et al. Automated detection and classification of the proximal humerus fracture by using deep learning algorithm. Acta Orthop 2018;89(4):468-473.

4) Urakawa T, Tanaka Y, Goto S, et al. Detecting intertrochanteric hip fractures with orthopedist-level accuracy using a deep convolutional neural network. Skeletal Radiol 2019;48(2):239-44.

5) Lindsey R, Daluiski A, Chopra S, et al. Deep neural network improves fracture detection by clinicians. Proc Natl Acad Sci U S A 2018;115(45):11591-6.

6) Badgeley MA, Zech JR, Oakden-Rayner L, et al. Deep learning predicts hip fracture using confounding patient and healthcare variables. NPJ Digit Med 2019;2:31.

7) Pranata YD, Wang KC, Wang JC, et al. Deep learning and SURF for automated classification and detection of calcaneus fractures in CT images. Comput Methods Programs Biomed 2019;171:27-37.

8) Tomita N, Cheung YY, Hassanpour S. Deep neural networks for automatic detection of osteoporotic vertebral fractures on CT scans. Comput Biol Med 2018;98:8-15.

9) Hirano T, Nishida M, Nonaka N, et al. Development and validation of a deep-learning model for scoring of radiographic finger joint destruction in rheumatoid arthritis. Rheumatol Adv Pract 2019;3(2):rkz047.

10) Kato K, Yasojima N, Tamura K, et al. Detection of fine radiographic progression in finger joint space narrowing beyond human eyes:phantom experiment and clinical study with rheumatoid arthritis patients. Sci Rep 2019;9(1):8526.