• Search Research Projects
  • Search Researchers
  • How to Use
  1. Back to previous page

Improvement of Accuracy and Practical Application of Breast Ultrasound Diagnosis Assistance System Using Artificial Intelligence

Research Project

Project/Area Number 20K08993
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 55010:General surgery and pediatric surgery-related
Research InstitutionKeio University

Principal Investigator

Hayashida Tetsu  慶應義塾大学, 医学部(信濃町), 講師 (80327543)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 永山 愛子  慶應義塾大学, 医学部(信濃町), 助教 (00573396)
高橋 麻衣子  慶應義塾大学, 医学部(信濃町), 助教 (50348661)
関 朋子  慶應義塾大学, 医学部(信濃町), 助教 (70528900)
Project Period (FY) 2020-04-01 – 2023-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help
¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Keywords人工知能 / AI / 乳房超音波検査 / 超音波 / 乳房 / 乳がん検診 / 乳がん
Outline of Research at the Start

近年の乳癌患者の増加に伴って乳房超音波検査の重要性が増しており、その精度管理は急務であると考えられる。これまでに申請者とIT企業の共同研究により、AIによる乳房超音波画像診断システムを開発した。この診断システムは判定時間0.04秒で、感度91.8%・特異度91.4%の精度で腫瘤性病変の判定を行い、リアルタイム診断にも対応可能である。本研究では、システム精度向上を目的として、症例画像提供に協力する共同研究施設と教師データとなる乳房超音波画像の蓄積10000症例を目指し収集を行う。さらに、対策型検診における乳房超音波検査の二次読影によるダブルチェックをAIが施行することを目的として臨床試験を遂行する。

Outline of Final Research Achievements

Artificial intelligence (AI) based on deep learning technology has made great progress and has started to be introduced into medicine. In this study, we conducted a multicenter collaborative study to establish AI diagnostic technology for breast ultrasound. We confirmed that the AI diagnosis system is accurate enough for practical use, with a sensitivity of 91.2% and specificity of 90.7%, and an AUC of 0.95 for the ROC curve based on the judgment threshold value. In addition, it was confirmed that the use of AI diagnosis by physicians as a reference for diagnosis contributed to an increase in the accuracy, and that there were no safety issues, such as an increase in missed cases, caused by the use of AI diagnosis as a reference.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

AIの医療応用への試みは、画像診断・病理診断などを中心に行われているが、関連する学会をはじめとするアカデミアや臨床医が慎重にその適用や安全性を吟味する必要がある。我々はこのように実用に耐える精度のAI診断システムを構築し、これを医師が実際に使用することが、安全にかつ正診率の向上につながることを確認した。そのため、本研究はAI診断の実力と安全性を実際の臨床に即した形式で検証するものであり、そのような報告は世界的に見ても存在しないため、医療への今後のAI導入に対して、大きな貢献を与えると考えられる。

Report

(4 results)
  • 2022 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2021 Research-status Report
  • 2020 Research-status Report
  • Research Products

    (14 results)

All 2022 2021 2020

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results) Presentation (9 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 3 results) Book (1 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results)

  • [Journal Article] Establishment of a deep-learning system to diagnose BI-RADS4a or higher using breast ultrasound for clinical application2022

    • Author(s)
      Hayashida T, Odani E, Kikuchi M, Nagayama A, Seki T, Takahashi M, Futatsugi N, Matsumoto A, Murata T, Watanuki R, Yokoe T, Nakashoji A, Maeda H, Onishi T, Asaga S, Hojo T, Jinno H, Sotome K, Matsui A, Suto A, Imoto S, Kitagawa Y
    • Journal Title

      Cancer Science

      Volume: 113 Issue: 10 Pages: 3528

    • DOI

      10.1111/cas.15511

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] 【乳癌診療におけるAIの応用:画像診断、病理診断、データ解析の分野など】乳房超音波AIの実用化に向けた研究開発2021

    • Author(s)
      林田 哲, 北川 雄光
    • Journal Title

      乳癌の臨床

      Volume: 36 Pages: 31-37

    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Journal Article] 社会実装に向かう日本発AI医療機器の動向 AIの乳房超音波検査への応用に向けて解決すべき諸問題2020

    • Author(s)
      林田 哲
    • Journal Title

      インナービジョン

      Volume: 35巻7号 Pages: 41-43

    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] 人工知能METIS-EYE BI-RADS判定エンジンの臨床適用2022

    • Author(s)
      林田 哲
    • Organizer
      日本乳癌学会学術総会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Establishment of the breast ultrasound support system using deep-learning system2022

    • Author(s)
      小谷依里奈、林田 哲
    • Organizer
      San Antonio Breast Cancer Symposium
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 体表領域『新たなるステージへ~AIと考える乳房超音波検査』2022

    • Author(s)
      林田 哲
    • Organizer
      日本超音波検査学会学術集会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] AIを用いた乳房超音波検査支援システムの実用化2021

    • Author(s)
      小谷 依里奈, 林田 哲, 高橋 麻衣子, 関 朋子, 永山 愛子, 河合 佑子, 石川 結美子, 柵木 晴妃, 柳下 陽香, 北川 雄光
    • Organizer
      日本癌治療学会学術集会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 人工知能METIS-EYEを用いた超音波画像診断の判定2021

    • Author(s)
      林田 哲, 小谷 依里奈, 永山 愛子, 関 朋子, 高橋 麻衣子, 北川 雄光
    • Organizer
      乳腺甲状腺超音波医学会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] AI診断の新たな展望 人工知能METIS-EYEを用いた超音波画像診断のBI-RADS判定精度2021

    • Author(s)
      永山 愛子, 林田 哲, 小谷 依里奈, 関 朋子, 高橋 麻衣子, 北川 雄光
    • Organizer
      日本乳癌学会学術総会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] AIの乳房超音波検査への応用と社会実装に向けて解決すべき諸問題2021

    • Author(s)
      林田 哲, 菊池 雅之, 小谷 依里奈, 高橋 麻衣子, 関 朋子, 永山 愛子, 北川 雄光
    • Organizer
      日本外科学会定期学術集会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] AIを用いた乳房超音波検査支援システムの有用性2021

    • Author(s)
      小谷 依里奈, 林田 哲, 高橋 麻衣子, 関 朋子, 永山 愛子, 綿貫 瑠璃奈, 山脇 幸子, 石川 結美子, 北川 雄光
    • Organizer
      日本外科学会定期学術集会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 乳房超音波検査におけるAI診断システムの開発2020

    • Author(s)
      林田 哲
    • Organizer
      第120回日本外科学会定期学術集会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Book] 新技術を活用した超音波検査の更なる発展】乳房超音波検査におけるAI診断システムの開発2022

    • Author(s)
      林田哲、北川雄光
    • Total Pages
      2
    • Publisher
      Rad Fan
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 診断支援プログラム、装置、及び方法2020

    • Inventor(s)
      林田哲 二木紀行
    • Industrial Property Rights Holder
      林田哲 二木紀行
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Filing Date
      2020
    • Acquisition Date
      2020
    • Related Report
      2020 Research-status Report

URL: 

Published: 2020-04-28   Modified: 2024-01-30  

Information User Guide FAQ News Terms of Use Attribution of KAKENHI

Powered by NII kakenhi