| Project/Area Number |
23K06894
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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 52010:General internal medicine-related
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| Research Institution | St. Marianna University School of Medicine |
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Principal Investigator |
小林 泰之 聖マリアンナ医科大学, 医学研究科, 教授 (40285804)
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| Project Period (FY) |
2023-04-01 – 2026-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2024)
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| Budget Amount *help |
¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000)
Fiscal Year 2025: ¥130,000 (Direct Cost: ¥100,000、Indirect Cost: ¥30,000)
Fiscal Year 2024: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000)
Fiscal Year 2023: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000)
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| Keywords | 人工知能 / 全身疾患 / 眼底写真 / OCT |
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| Outline of Research at the Start |
眼底は血管・神経を直接観察できる唯一の部位であり、眼底写真や眼底深層の観察が可能なOCT検査は散瞳薬の使用も必要なく非侵襲性な診断手法であり、撮影も数分～十分程度で終了する簡便な検査法である。近年、眼底の血管・神経像から循環器疾患の診断ができる可能性が報告され、眼底写真やOCT検査両者のデータを活用した循環器疾患や脳神経疾患など全身疾患のAI診断法の開発を着想した。簡便な眼底検査を活用したAI診断法が開発されれば、検診や人間ドック等での実用化が可能であり、全身疾患の早期発見や予防につながる国民のヘルスケアに貢献できる。本研究ではデータベースを構築してAI診断を目指したアルゴリズムの開発を行う。
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| Outline of Annual Research Achievements |
2024年度は、「眼底OCTデータを活用した機械学習モデルによるHAM、パーキンソン病(PD)、片頭痛の診断補助の可能性」に関して以下のように検討を行い、原著論文の作成に取り組んでいる。【目的】眼底は血管や神経を直接観察できる唯一の部位で、眼底断層の観察が可能なOCT（光干渉断層計）検査は非侵襲的で、きわめて有効な診断手法の一つである。今回、OCT検査で得られた眼底組織の厚さ情報を用いて機械学習を活用した神経免疫疾患の症例分類モデルの構築を試み、HTLV-1関連脊髄症（HAM）の分類が可能か検証を行った。【方法】2022年1月から2024年5月にHAM、パーキンソン病(PD)、片頭痛にて通院中の外来患者を対象とした。使用装置はトプコン社製3D OCT-1(Maestro2) を用いた。既存研究でPDと片頭痛および健常対照者間の構造に有意差が報告された網膜神経節細胞層及び網膜神経線維層の厚みデータを用いて分類モデルを作成した。眼底領域を6つの領域に分割して、それぞれの厚さの平均値を入力変数とした。機械学習モデルとしてXGBoostを用いた。【結果】対象は、HAM65症例（63.9+/-16.0歳）、PD72症例（71.2+/-15.9歳）、片頭痛119症例（46.8+/-15.9歳）の計258症例である。HAMとPDを対象とした分類モデルを構築した結果、精度(再現率)81%でHAMを正しく分類できた。HAMと片頭痛を対象とした分類モデルでは精度75%であった。また、XGBoostの変数重要度により領域ごとにわずかに違いが見られた。【結語】今回の結果は眼底OCT検査を利用した新たな神経免疫疾患の診断方法の可能性を示唆してた。さらに他の神経免疫疾患や関連疾患に対しても同様のアプローチが有効である可能性があり、今後の臨床応用に向けたさらなる研究が期待される。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
検査担当者の雇用を行い患者さんの眼底写真およびOCT検査は開始されたが、担当者の訓練に時間を要したこと、病院移転により患者さんの移動を含めた検査フローが複雑で１日で可能な検査件数が制限されたため。
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| Strategy for Future Research Activity |
2024年度の年末の第36回日本神経免疫学会の発表にあわせて研究を進めて一定の結果を得ることができ、現在は論文作成中である。
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