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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, 医学系研究科, リサーチアソシエイト (90718305)

Project Period (FY) 2021-04-01 – 2026-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2024)
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)
KeywordsOCT画像 / 機械学習 / AI / 臨床予後予測 / 網膜静脈分枝閉塞症 / 人工知能 / 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り、2024年はその問題点や可能性について、医療分野で科学的に議論する為のジャーナルの誕生が見られた年であった。2024年度の研究の進捗として、第128回の日本眼科学会総会のシンポジウム、第78回の日本臨床眼科学会のシンポジウムにてOCT画像からの視機能予測について講演した。また、第5回日本眼科AI学会総会にて、DiffusionモデルによるOCT画像生成による分類問題精度について発表した。
また、2報の論文を作成した。
Irie-Ota, A., Matsui, Y., Imai, K., et al. (2024). Predicting postoperative visual acuity in epiretinal membrane patients and visualization of the contribution of explanatory variables in a machine learning model. Plos one, 19(7), e0304281.
Mase, Y., Matsui, Y., Imai, K., et al. (2024). Preoperative OCT characteristics contributing to prediction of postoperative visual acuity in eyes with Macular Hole. Journal of Clinical Medicine, 13(16), 4826.

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

現在までの進捗状況については、当初の研究計画に沿って、おおむね順調に進展しております。特に、データの収集および解析を予定通りに完了できたことにより、論文作成も計画通り順調に進めることができました。また、必要な実験・調査は概ね終了しており、得られた成果を基に、現在は論文のまとめと投稿準備を進めている段階です。

Strategy for Future Research Activity

画像生成技術が進展しており、この技術を活かした研究成果を報告と論文作成する予定である。

Report

(4 results)
  • 2024 Research-status Report
  • 2023 Research-status Report
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Research-status Report
  • Research Products

    (13 results)

All 2024 2023 2022 2021

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 3 results) Presentation (9 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 1 results)

  • [Journal Article] Predicting postoperative visual acuity in epiretinal membrane patients and visualization of the contribution of explanatory variables in a machine learning model2024

    • Author(s)
      Irie-Ota Akiko、Matsui Yoshitsugu、Imai Koki、Mase Yoko、Konno Keiichiro、Sasaki Taku、Chujo Shinichiro、Matsubara Hisashi、Kawanaka Hiroharu、Kondo Mineo
    • Journal Title

      PLOS ONE

      Volume: 19 Issue: 7 Pages: e0304281-e0304281

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0304281

    • Related Report
      2024 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Preoperative OCT Characteristics Contributing to Prediction of Postoperative Visual Acuity in Eyes with Macular Hole2024

    • Author(s)
      Mase Yoko、Matsui Yoshitsugu、Imai Koki、Imamura Kazuya、Irie-Ota Akiko、Chujo Shinichiro、Matsubara Hisashi、Kawanaka Hiroharu、Kondo Mineo
    • Journal Title

      Journal of Clinical Medicine

      Volume: 13 Issue: 16 Pages: 4826-4826

    • DOI

      10.3390/jcm13164826

    • Related Report
      2024 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [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] 拡散モデルを用いた網膜OCT画像生成手法による画像分類への影響2024

    • Author(s)
      松井良諭
    • Organizer
      第5回日本眼科AI学会総会
    • Related Report
      2024 Research-status Report
  • [Presentation] AIによる眼底画像情報を利用した網膜硝子体治療2024

    • Author(s)
      松井良諭
    • Organizer
      第78回日本臨床眼科学会
    • Related Report
      2024 Research-status Report
  • [Presentation] 眼底イメージングの進化と緑内障診療2024

    • Author(s)
      松井良諭
    • Organizer
      第128回日本眼科学会総会
    • Related Report
      2024 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: 2025-12-26  

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