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Development of an AI-based Detection of Iodinated Contrast Agent-Induced Anaphylaxis via Radiomics Analysis

Research Project

Project/Area Number 21K12763
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 90140:Medical technology assessment-related
Research InstitutionFujita Health University

Principal Investigator

HATTORI Hidekazu  藤田医科大学, 医療科学部, 准教授 (70351046)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 寺本 篤司  藤田医科大学, 保健学研究科, 教授 (00513780)
大野 良治  藤田医科大学, 医学部, 教授 (30324924)
安田 あゆ子  藤田医科大学, 大学病院, 教授 (30402613)
太田 誠一朗  藤田医科大学, 医学部, 講師 (80726688)
外山 宏  藤田医科大学, 医学部, 教授 (90247643)
Project Period (FY) 2021-04-01 – 2025-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2024)
Budget Amount *help
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2023: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
Fiscal Year 2022: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2021: ¥2,730,000 (Direct Cost: ¥2,100,000、Indirect Cost: ¥630,000)
Keywordsアナフィラキシー / 造影剤 / ヨード造影剤 / 造影剤アレルギー / 人工知能
Outline of Research at the Start

ヨード造影剤を用いる造影CT検査は,X線の透過性を変化させることで病変や組織のコントラストを強調し病変を明確にすることができる。しかし、ヨード造影剤は稀ではあるが0.00025%が死亡に至る。これを防ぐには早期の初期介入が望まれる。通常の造影CTは,造影剤投与90秒から120秒後に撮影が行われるが、検査を担当する医療従事者は被ばくを避けるため撮影室外にいる。まれにしか遭遇しない副作用であり患者からの距離もあることから症状の発見・判断が遅れることがありえる。AIを用い画像上の微妙な変化を検出することで,アナフィラキシーを呈した患者を撮影のタイミングで検出し,早期介入を可能とする。

Outline of Final Research Achievements

Purpose: Contrast-enhanced CT using iodine-based agents is useful for detecting lesions but can, in rare cases, trigger anaphylaxis. Because its incidence is low, early treatment may be carried forward. In this study, we aim to enable prompt intervention by using AI to detect subtle changes on imaging.
Methods: We analyzed pre- and post-contrast CT scans of patients at Fujita Health University Hospital and classified them according to whether they developed anaphylaxis after receiving contrast medium.
Results and Societal Impact: In the anaphylaxis group, we detected narrowing of major veins alongside dilation of peripheral airways. These imaging changes could serve as reliable markers for automated anaphylaxis detection, facilitating timely clinical intervention.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

ヨード造影CT検査後のアナフィラキシー発症リスクを、AIによる画像の微細変化解析で早期に検知する基盤を開発しました。学術的には、新たな画像上バイオマーカー探索の可能性を示し、放射線医学やAI医療研究の発展に寄与します。社会的には、検査現場での自動警告システムへの応用により迅速な対応が可能となり、患者の安全性向上と医療事故防止に貢献します。

Report

(5 results)
  • 2024 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2023 Research-status Report
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Research-status Report
  • Research Products

    (13 results)

All 2024 2023 2022 2021

All Journal Article (1 results) (of which Open Access: 1 results) Presentation (12 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results)

  • [Journal Article] CARS 2023 Computer Assisted Radiology and Surgery Proceedings of the 37th International Congress and Exhibition Munich, Germany, June 2023, 20232023

    • Author(s)
      CFD FEM
    • Journal Title

      International Journal of Computer Assisted Radiology and Surgery

      Volume: 18 Issue: S1 Pages: 1-123

    • DOI

      10.1007/s11548-023-02878-2

    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Open Access
  • [Presentation] Imaging of Bronchospasm in Anaphylaxis Induced by Non-Ionic Iodinated Contrast Media: A Comparative Study2024

    • Author(s)
      Hidekazu Hattori
    • Organizer
      RSNA 2024
    • Related Report
      2024 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Visualization of Bronchospasm in Anaphylaxis Induced by Non-Ionic Iodinated Contrast Media via CT Imaging2024

    • Author(s)
      Hidekazu Hattori
    • Organizer
      ECR 2024
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] ヨード造影剤によるアナフィラキシー発症検出のための予備的検討 - 肺野(細気管支)での検討 _2023

    • Author(s)
      服部秀計
    • Organizer
      日本医学放射線学会第172回中部地方会
    • Related Report
      2023 Research-status Report 2022 Research-status Report
  • [Presentation] ヨード造影剤によるアナフィラキシー発症検出のための予備的検討2023

    • Author(s)
      服部秀計
    • Organizer
      第14回呼吸機能イメージング研究会
    • Related Report
      2023 Research-status Report 2022 Research-status Report
  • [Presentation] Imaging Findings for Early Detection of Iodinated Contrast-Induced Anaphylaxis2023

    • Author(s)
      Hidekazu Hattori
    • Organizer
      ECR 2023
    • Related Report
      2023 Research-status Report 2022 Research-status Report
  • [Presentation] Classification Trial of Anaphylaxis Caused by Nonionic Iodine Contrast Agents Using Machine Learning2023

    • Author(s)
      Hidekazu Hattori
    • Organizer
      CARS2023
    • Related Report
      2023 Research-status Report 2022 Research-status Report
  • [Presentation] IS BRONCHOSPASM VISUALIZED IN ANAPHYLAXIS CAUSED BY NON-IONIC IODINATED CONTRAST MEDIA?2023

    • Author(s)
      Hidekazu Hattori
    • Organizer
      ACTI2023
    • Related Report
      2023 Research-status Report 2022 Research-status Report
  • [Presentation] 造影剤によるアナフィラキシー発症患者についての画像的検討 その2- U-Netとサポートベクタマシンを用いた自動検出 -2022

    • Author(s)
      服部秀計
    • Organizer
      日本医学放射線学会第170回中部地方会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 造影剤によるアナフィラキシー発症患者についての画像的検討 その1- 読影医による比較 -2022

    • Author(s)
      服部秀計
    • Organizer
      日本医学放射線学会第170回中部地方会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 造影剤によるアナフィラキシー発症患者についての画像的検討 その1- 読影医による比較 -2022

    • Author(s)
      服部秀計
    • Organizer
      医学放射線学会中部地方会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 造影剤によるアナフィラキシー発症患者についての画像的検討 その2- U-Netとサポートベクタマシンを用いた自動検出 -2022

    • Author(s)
      服部秀計
    • Organizer
      医学放射線学会中部地方会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] U-Netとサポートベクタマシンを用いた造影CTにおける アナフィラキシー発症時のIVC狭小化の自動検出2021

    • Author(s)
      高木玲香
    • Organizer
      2021年度日本生体医工学会東海支部大会
    • Related Report
      2021 Research-status Report

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Published: 2021-04-28   Modified: 2026-01-16  

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