Sex and disease judgment using color fundus photography
| Project/Area Number |
21K09704
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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 56060:Ophthalmology-related
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| Research Institution | Kagoshima University |
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Principal Investigator |
山下 高明 鹿児島大学, 鹿児島大学病院, 医員 (70404514)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
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| Keywords | 眼底写真 / 眼球形状 / 近視 / 全身因子推定 / 眼球因子推定 / 性別判定 / 人工知能 / 診断 / 進行予測 |
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| Outline of Research at the Start |
Googleの研究で人工知能（ＡＩ）は眼底写真から性別を97%の確率で判別できたが、将棋のＡＩと一緒でなぜ判別できたかは分からなかった。我々は眼底写真の血管湾曲度、視神経乳頭形状および相対位置、眼底色調などを数値化することで、77.9%で男女を判別でき、男性よりも女性は視神経乳頭が卵型で、上耳側動脈が黄斑に近く、眼底色調が青緑っぽいことを報告した。この手法を自動化して発展させることで、性別判定率の向上だけでなく、眼底写真だけから身長、近視などを推察する方法を確立することを目的とする。眼底写真には血管、神経、眼球形状の情報が含まれており、将来的には眼科以外の疾患も判別することも目標としている。
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| Outline of Annual Research Achievements |
眼底写真パラメータから性別だけなく、血圧・内科疾患（高血圧・糖尿病・高脂血症の有無）・眼圧・眼軸長・屈折・身長・体重などを重回帰分析で推定し、それぞれの項目における眼底写真パラメータの特徴を抽出することを目的としている。しかし、疫学調査で得られた約３０００眼の眼底写真があるが、人の手でパラメータを測定するには時間がかかりすぎるために自動で眼底写真パラメータを測定できるプログラムの開発を目標とした。また自動測定プログラムを用いれば、人の手で測定する場合に生じる測定ごとの差がなくなり、客観的に再現性の高い測定数値を得ることができる。
眼底写真パラメータの自動解析ソフトは、中心窩と視神経乳頭辺縁を自動検出できるようになった症例は増加して、中心窩と視神経乳頭縁の自動検出の精度が８０％程度に向上したが、自動検出の限界となっている。そのため、測定がうまくいかない２０％を検出し人の手で修正する機能を追加する必要がある。
中心窩と視神経乳頭縁の自動検出が成功した眼底写真では視神経乳頭形状と面積・視神経乳頭周囲の耳側、上耳側、上方、上鼻側、鼻側、下鼻側、下方、下耳側と中心窩の赤・緑・青の明度の平均とこれらの値から計算される紋理程度を数値化して、エクセルに自動で書き出すことができた。人の手で行った数値化と比較して、相関係数は０．９以上と高く、眼底写真パラメータの約半分の項目を自動で正確に数値化できることが証明された。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
２年目に目標としていた眼底写真パラメータの全てを８割の眼で自動測定するプログラムが開発できた。
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| Strategy for Future Research Activity |
目標とした眼底写真パラメータを全要素を８割程度の眼で自動測定できるプログラムが開発できたので、自動測定がうまくいかない眼を検出して人が修正できるプログラムを追加する。
完成したプログラムで大規模データの眼底写真パラメータを計測して、眼底写真パラメータの重回帰分析により、性別だけなく、血圧・内科疾患・眼圧・眼軸
長・屈折・身長・体重などを推定する。
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Report
(2 results)
Research Products
(20 results)
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[Journal Article] Comparisons between retinal vessel calibers and various optic disc morphologic parameters with different optic disc appearances: The Glaucoma Stereo Analysis Study.2021
Author(s)
Sugihara K, Takai Y, Kawasaki R, Nitta K, Katai M, Kitaoka Y, Yokoyama Y, Omodaka K, Naito T, Yamashita T, Mizoue S, Iwase A, Nakazawa T, Tanito M
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Journal Title
Plos One
Volume: 16
Issue: 7
Pages: e0250245-e0250245
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access
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