Development of the diagnostic imaging supporting system for the artery of Adamkiewicz
| Project/Area Number |
21K07572
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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 52040:Radiological sciences-related
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| Research Institution | Iwate Medical University |
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Principal Investigator |
吉岡 邦浩 岩手医科大学, 医学部, 教授 (70210648)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
折居 誠 岩手医科大学, 医学部, 講師 (70508986)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥3,380,000 (Direct Cost: ¥2,600,000、Indirect Cost: ¥780,000)
Fiscal Year 2023: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2022: ¥390,000 (Direct Cost: ¥300,000、Indirect Cost: ¥90,000)
Fiscal Year 2021: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
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| Keywords | Adamkiewicz動脈 / 大動脈瘤 / CT / エックス線CT / 脊髄 |
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| Outline of Research at the Start |
胸部下行大動脈瘤の手術において、術後対麻痺は重篤な合併症の一つである。
それを回避するための対策の一つとして、CTを用いたAdamkiewicz動脈の術前診断が推奨されている。
しかし、その診断精度は約50％に過ぎず、その描出や評価には熟練や手間が必要で、これが実臨床で実施する場合の大きな妨げとなっている。
そこで、本研究では人工知能の技術を用いて、Adamkiewicz動脈のCT診断を支援する方法を開発し、もって術後対麻痺の回避に貢献する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
・胸腹部大動脈瘤もしくは胸部下行大動脈瘤で手術が予定された30症例に対して超高精細CTによる撮影を行った。先行研究に倣い、局面再構成画像での連続性に基づく視覚的な4段階評価（excellent, good, fair, poor）で、excellentかgoodと評価された症例をAdamkiewicz動脈を診断可能と判定した。その結果、Adamkiewicz動脈が診断可能と判断されたのは22例であった。
・その22例に対して3D Slicer image computed platformを用いて、Adamkiewicz動脈と鑑別診断の対象となる前根髄質静脈のセグメンテーションを熟練者が用手的に行った。その結果、Adamkiewicz動脈は22例、前根髄質静脈は20例で画像データを得ることができた。
・使用したAIは医用画像の代表的なネットワークである3D U-netで、22症例の内17例を教師データとして学習させた。残る5例を検証データとして探索したが、診断できたのはわずかに1例（20％）のみであった。そこで、新たにAdamkiewicz動脈が診断可能と判定されたCT画像データ15症例を新たに用意して学習し、診断精度が向上するか検討した。
・その結果、15症例中8症例（53％）でAdamkiewicz動脈を診断可能であった。この結果から、半数以上の症例でAdamkiewicz動脈の特徴的な形態（ヘアピンカーブ）をAIが診断できる可能性が確認できた。同時に学習データの増加が診断精度向の重要な要因となることも認識できた。
・一方で、Adamkiewiczの診断（推論）ができなかったのが6例、前根髄質静脈をAdamkiewicz動脈と誤認したのが1例に認められた。このAdamkiewicz動脈と前根髄質静脈の誤診は臨床的には容認できない大きな問題であるので、対策を考えなければならない。
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Report
(3 results)
Research Products
(13 results)
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[Book] CT縦横無尽2023
Author(s)
粟井 和夫、尾田 済太郎、船間 芳憲
Total Pages
552
Publisher
メジカルビュー社
ISBN
9784758321068
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