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Application of Photodynamic Diagnosis (PDD) and Development of Disease Prediction AI for Endoscopy

Research Project

Project/Area Number 21K15924
Research Category

Grant-in-Aid for Early-Career Scientists

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Basic Section 53010:Gastroenterology-related
Research InstitutionTottori University

Principal Investigator

FUJII Masashi  鳥取大学, 医学部, 特任教員 (40762258)

Project Period (FY) 2021-04-01 – 2023-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help
¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2021: ¥3,120,000 (Direct Cost: ¥2,400,000、Indirect Cost: ¥720,000)
KeywordsAIモデル / 内視鏡画像 / 病理組織検査 / AI
Outline of Research at the Start

本研究の目的は、消化器内視鏡検査によって将来の疾病罹患確立を予測し、「病気がある可能性が高い人に、重点的に必要な検査を行い、早期発見・早期治療、発病予防」を行う、新時代の体系的な画像検査の仕組みが実現することである。
鳥取大学医学部附属病院消化器内科に特徴的な光線力学的診断(PDD)に関する研究成果を応用して、「①AIのモデル学習の教師データ作成手順の自動化に関する研究」「②医用画像上の情報に新たな医学的見地を見出すAIシステムの研究」を行い、その成果として、がん罹患リスクを導き出す理論モデルの構築を目標とする。

Outline of Final Research Achievements

In the field of gastrointestinal endoscopy, AI technology has made it possible to detect and classify lesions, but the learning process requires a tremendous amount of effort. Therefore, there is a need for techniques that can streamline and automate the training of AI models. In this study, we conducted fundamental research on multiple techniques for automatically generating annotated data for endoscopic image AI. Specifically, we focused on the following: 1) automatic annotation using Photodynamic Diagnosis (PDD) of endoscopic images and pathological histological results, 2) research on AI models for automatic identification of endoscopic image locations, and 3) research on models that output the relationship between endoscopic images and endoscopic operations. Through these studies, we have achieved basic technology for generating annotated data efficiently and automatically, which enables us to perform relearning in an automated or efficient manner.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

この研究成果は、AIモデルを用いた医療技術について、成長を加速させることができる。消化器内視鏡技術においては、技術をさらに向上させるだけでなく、海外への展開へのハードルを下げることができる。これにより、世界中の人たちが、消化器内視鏡の医療技術の恩恵を享受することができ、消化器がんの早期発見早期治療の一助となる。また、今後の医療安全管理や自動医療、次世代医学教育など、様々な分野に応用が期待できる。

Report

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

    (5 results)

All 2023 2022

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results) Presentation (2 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results) (of which Overseas: 1 results)

  • [Journal Article] Development of operation recording system of gastrointestinal endoscopy procedures2022

    • Author(s)
      Masashi Fujii, Katsuya Kondo,
    • Journal Title

      Proc. IEEE Global Conf. Life Sciences and Technologies,

      Volume: 2022 Pages: 335-338

    • DOI

      10.1109/lifetech53646.2022.9754960

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] 内視鏡画像内の光源反射を考慮したCNNによる撮影部位推定2022

    • Author(s)
      勝山隼,藤井政至,上原一剛,植木賢,磯本一,近藤克哉
    • Journal Title

      電子情報通信学会技術研究報告

      Volume: 417 Pages: 199-204

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 内視鏡画像内の光源反射を考慮したCNNによる撮影部位推定2023

    • Author(s)
      勝山隼,藤井政至,上原一剛,植木賢,磯本一,近藤克哉
    • Organizer
      電子情報通信学会医用画像研究会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] Development of Operation Recording System of Gastrointestinal Endoscopy Procedures2022

    • Author(s)
      Masashi Fujii, Katsuya Kondo,
    • Organizer
      2022 IEEE 4th Global Conference on Life Sciences and Technologies
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 画像処理方法、教師データ生成方法、学習済みモデル生成方法、発病予測方法、画像処理装置、画像処理プログラム、およびそのプログラムを記録した記録媒体2022

    • Inventor(s)
      磯本一, 植木賢, 上原一剛, 藤井政至
    • Industrial Property Rights Holder
      鳥取大学
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Filing Date
      2022
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Overseas

URL: 

Published: 2021-04-28   Modified: 2024-01-30  

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