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機械学習を用いてBRVOの治療予後を黄斑部OCT画像から予測する

Research Project

Project/Area Number 21K16894
Research Category

Grant-in-Aid for Early-Career Scientists

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Basic Section 56060:Ophthalmology-related
Research InstitutionMie University

Principal Investigator

松井 良諭  三重大学, 医学部附属病院, 助教 (90718305)

Project Period (FY) 2021-04-01 – 2026-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
Fiscal Year 2025: ¥390,000 (Direct Cost: ¥300,000、Indirect Cost: ¥90,000)
Fiscal Year 2024: ¥390,000 (Direct Cost: ¥300,000、Indirect Cost: ¥90,000)
Fiscal Year 2023: ¥520,000 (Direct Cost: ¥400,000、Indirect Cost: ¥120,000)
Fiscal Year 2022: ¥390,000 (Direct Cost: ¥300,000、Indirect Cost: ¥90,000)
Fiscal Year 2021: ¥390,000 (Direct Cost: ¥300,000、Indirect Cost: ¥90,000)
Keywords機械学習 / 臨床予後予測 / 網膜静脈分枝閉塞症 / 人工知能 / AI / BRVO / OCT / 黄斑浮腫 / 視力予測 / 眼科 / 網膜 / 抗VEGF治療 / 視機能 / 網膜静脈閉塞症
Outline of Research at the Start

近年の眼科機器の進歩により、診断や治療経過の評価は革新的な進歩を遂げています。 その一つとして、光干渉断層計(以下、OCT)は視機能 の中心を担う網膜微細構造を非侵襲的に瞬時に評価可能です。今回の研究の目的は網膜の血管疾患では 2 番目に有病率が高く、急激な視機能障害が生じる網膜静脈分枝閉塞症 (以下、BRVO)の黄斑浮腫の治療群を対象として、この OCT 画像情報 から視機能予後の予測を可能にするアルゴリズムを構築します。これにより、BRVOによる急激な視力低下がある患者さんに適切な治療期待と治療機会を提供することを目標とする。

Outline of Annual Research Achievements

機械学習を用いた臨床予後予測は、患者及び医療者の双方において、今後の治療方針及び治療選択において非常に有益な手段である。
2023年は大規模言語モデルが社会実装され、改めて、人工知能への社会的関心が高まった年であった。
しかし、医療分野への応用は本年度も慎重な状況であり、その原因として、AIモデルの説明可能性の低さに起因する点がその原因の一つであると言える。
2023年度の研究の進捗として、2022年度に作成した黄斑浮腫を伴う網膜静脈分枝閉塞症患者の臨床予後予測モデルを講演において、その説明可能性の高いモデルの重要性を各地で広報できた点が大きい。
特に、2023年5月の第12回日本視野画像学会のシンポジウム3において、臨床予後予測の説明責任はその分類器の信用に関わる重要な問題であり、分類器を今後臨床に導入する上で、各個人へのフィールドバックが大切な過程となることを訴えることができる機会となった。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

論文作成において、扱うデータ量が多くはないが、その変数が多く、構成に苦慮している。

Strategy for Future Research Activity

患者毎の予後予測の説明過程を視覚化したモデルについて3報目の論文の作成を執筆中で、今年度の掲載を計画している。

Report

(3 results)
  • 2023 Research-status Report
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Research-status Report
  • Research Products

    (8 results)

All 2023 2022 2021

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results) Presentation (6 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 1 results)

  • [Journal Article] Which Explanatory Variables Contribute to the Classification of Good Visual Acuity over Time in Patients with Branch Retinal Vein Occlusion with Macular Edema Using Machine Learning?2022

    • Author(s)
      Matsui Yoshitsugu、Imamura Kazuya、Chujo Shinichiro、Mase Yoko、Matsubara Hisashi、Sugimoto Masahiko、Kawanaka Hiroharu、Kondo Mineo
    • Journal Title

      Journal of Clinical Medicine

      Volume: 11 Issue: 13 Pages: 3903-3903

    • DOI

      10.3390/jcm11133903

    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Classification of good visual acuity over time in patients with branch retinal vein occlusion with macular edema using support vector machine2021

    • Author(s)
      Matsui Yoshitsugu、Imamura Kazuya、Ooka Mihiro、Chujo Shinichiro、Mase Yoko、Matsubara Hisashi、Kawanaka Hiroharu、Kondo Mineo
    • Journal Title

      Graefe's Archive for Clinical and Experimental Ophthalmology

      Volume: 260 Issue: 5 Pages: 1501-1508

    • DOI

      10.1007/s00417-021-05455-y

    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 眼底イメージングの進化2023

    • Author(s)
      松井 良諭
    • Organizer
      第12回日本視野画像学会
    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] 線形分類器とSHAPを用いたBRVOによる黄斑浮腫の経時的視機能予測とその可視化2022

    • Author(s)
      松井良諭,今村一也,間瀬陽子,今井光貴,太田晶子,中条慎一郎,松原央,杦本昌彦,川中普晴,近藤峰生
    • Organizer
      第3回日本眼科AI学会総会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 黄斑浮腫を伴う網膜静脈分枝閉塞症患者の視力転帰を分類予測する機械学習の説明変数2022

    • Author(s)
      中条慎一郎,松井良諭,今村一也,間瀬陽子,松原央,杉本昌彦,川中普晴, 近藤峰生
    • Organizer
      第 126 回日本眼科学会総会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 臨床現場での活用を考慮した予後予測モデルに関する一検討2022

    • Author(s)
      今村一也,川中普晴,松井良諭
    • Organizer
      令和4年度電気・電子・情報関係学会東海支部連合大会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 黄斑浮腫を伴う網膜静脈分枝閉塞症における視力予後推定法に関する一検討2022

    • Author(s)
      今村一也,川中普晴,松井良諭
    • Organizer
      第38回ファジィシステムシンポジウム (FSS2022)
    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Classification of good VA over time in patients with BRVO with ME using SVM2021

    • Author(s)
      松井良諭
    • Organizer
      第2回日本眼科AI学会総会
    • Related Report
      2021 Research-status Report

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Published: 2021-04-28   Modified: 2024-12-25  

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