災害時や在宅ケア用の下肢静脈塞栓症リスク自動評価ツールの開発
| Project/Area Number |
20K11068
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 58080:Gerontological nursing and community health nursing-related
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| Research Institution | Niigata University |
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Principal Investigator |
近藤 世範 (李 鎔範) 新潟大学, 医歯学系, 教授 (10334658)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
内山 美枝子 新潟大学, 医歯学系, 教授 (10444184)
吉村 宣彦 新潟大学, 医歯学総合病院, 准教授 (50303160)
堀井 陽祐 新潟大学, 医歯学総合病院, 准教授 (90464015)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2022: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2020: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
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| Keywords | ディープラーニング / 災害医療 / 下肢静脈 / 血栓 / エコーガイド / ROC解析 / AUC / 携帯型エコー / 性能評価 / ファントム実験 / 定量的評価 / 観察実験 / 下肢深部静脈血栓症 / 超音波画像診断 / コンピュータ支援診断 / 災害時支援 |
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| Outline of Research at the Start |
大規模災害時の避難所において肺血栓塞栓症（PTE）の増加が懸念されている。PTEの主な原因は下肢深部静脈血栓症（DVT）である。DVTを予防するためには、まず被災者自身が自分のDVT発症リスクの程度を認識する必要がある。そのために医療従事者による被災地でのDVT検診が行われているが、孤立・点在する避難所すべてをカバーすることは困難である。そこで、申請者らは、各避難所に簡易型の超音波検査装置を常設し、被災者自らが自分のDVT発症リスクを計測できるツールがあれば有用であろうと考えた。その基礎研究として、本研究では、下肢静脈エコー画像からDVT発症リスクを予測するAI診断アルゴリズムの開発を目指す。
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| Outline of Annual Research Achievements |
実験-2「下肢静脈エコー画像における静脈領域の自動抽出」について，前年度取得した成人ボランティ20人分の膝窩静脈のエコー動画像（シグマック社製ポケットエコーMirucoで撮像）に対して教師データ（静脈領域の設定）を作成した．U-netを用いてleave-one-out cross validationで評価したとき静脈領域の自動抽出精度を表すDice係数の平均値は0.855となった．実験-3「下肢静脈エコー画像における正常静脈と血栓を伴う静脈の自動分類」について，血栓を伴う20症例分の下肢静脈瘤エコー画像（陽性1607枚）と血栓のない20症例分の下肢静脈瘤エコー画像（陰性1607枚）を収集した．ResNet101を用いてhold-out法（学習症例：テスト症例＝50%：50%）で評価したところ，分類精度は100%となった．
実験-4「血栓を伴う下肢静脈エコー画像からのDVT発症リスクの予測」のために血栓領域の自動抽出を実施した．長軸像15症例（300枚），短軸像30症例（600枚）の下肢静脈エコー画像を対象に教師データを作成した．そして，U-netによりleave-one-out cross validationを実施したとき，Dice係数は長軸方向で0.15～0.85短軸方向で0.23～0.79となった．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
実験-1から実験-5まではひととおり実施できたが，成果の論文化がやや遅れているため．
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| Strategy for Future Research Activity |
研究成果の論文化を進める
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Report
(3 results)
Research Products
(6 results)
