MRIスキャンをAIで高速化する技術「fastMRI」でスキャン時間を4分の1にまで短縮できたとFacebookが発表

FacebookのAI研究部門であるFacebok AI Research(FAIR)とニューヨーク大学ランゴーン医療センターは、体の断層画像を撮影する「MRI」にAIの技術を活用することで、MRIのスキャン速度を最大10倍高速化することを目指す技術「fastMRI」を使って、4倍のスキャン速度で従来とほぼ同じ精度のMRI画像を出力することに成功したと発表しました。

FastMRI
https://fastmri.org/

FastMRI breakthrough shows AI-accelerated MRIs interchangeable with traditional MRIs
https://ai.facebook.com/blog/fastmri-breakthrough-shows-ai-accelerated-mris-interchangeable-with-slow-traditional-mris

Facebook and NYU use artificial intelligence to make MRI scans four times faster - The Verge
https://www.theverge.com/2020/8/18/21373335/faster-mri-scans-ai-machine-learning-facebook-nyu-research-clinical-study

MRIを撮影するためには、患者は巨大な装置の中で長時間じっとしたまま寝ている必要があります。しかし、静かな部屋に響くMRIの動作音やきしむ音は患者の不安をあおる上に、閉所恐怖症を抱える人にとっては大きなストレスとなります。FAIRとニューヨーク大学ランゴーン医療センターによる研究は、MRIの作業を高速化することで、MRIの抱える問題を解決できると期待されています。

MRIスキャンを10倍高速にする「FastMRI」がMRI画像の質を劇的に向上させる手法を公開 - GIGAZINE

fastMRIの研究チームは、低解像度と高解像度のMRI画像を使って機械学習モデルをトレーニングしました。このモデルは、読み取り精度が低いMRIスキャンの初期段階から最終的にどのようなMRI画像が出力されるかを予測することができます。

fastMRIの研究チームはすでに臨床レベルでの実験も行っており、放射線科医にfastMRIによる予測画像と実際のMRIの画像で診断を行ってもらったところ、同じ診断結果を報告したとのこと。

以下の画像は従来通りにMRIで撮影された、膝をケガした若い患者の画像。大たい骨とけい骨の骨折を示しています。

そして、以下の画像が、fastMRIを使って従来の4倍速で出力されたMRI画像。従来のMRIとほぼ同じ画像が出力されています。研究が進めば、最大10倍速でMRIスキャンを行うことができると、fastMRIの研究チームは述べています。

fastMRIはまだ開発中のプロジェクトですが、トレーニングデータとモデルは完全にオープンアクセスで、既存のMRIスキャナーを物理的に改造する必要なく実装することができるため、数年のうちに実用化できるとみています。ニューヨーク大学ランゴーン医療センターの放射線学教授であるダン・ソディックソン氏は、すでにMRIスキャナーのメーカーと話し合う段階に進んでいることを明かしています。

FAIRの研究者であるナフィサ・ヤクボヴァ氏は「fastMRIは医療画像処理にAI技術を組み込むための主要な足がかりです」「放射線科医とAIエンジニアの間で長期にわたって話し合ったことで、fastMRIの実現が可能になりました。補完的な専門知識は、このようなソリューションを生み出すための鍵なのです」と語りました。