2019 Fiscal Year Annual Research Report
Advanced research of vitreology
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18H02957
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| Research Institution | Kagoshima University |
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Principal Investigator |
坂本 泰二 鹿児島大学, 医歯学域医学系, 教授 (10235179)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
原 博満 鹿児島大学, 医歯学域医学系, 教授 (20392079)
渡邊 睦 鹿児島大学, 理工学域工学系, 教授 (50325768)
橋口 照人 鹿児島大学, 医歯学域医学系, 教授 (70250917)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | choroid / image analysis / artificial intelligence / deep learning / symmeery / csc |
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| Outline of Annual Research Achievements |
2019年度は、研究への人工知能の導入が大幅に進んだ。従来の研究では、定性的判定に頼らざるを得ないため、研究に限界を感じていた。そこで、人工知能による解析アルゴリズムを開発して、複雑系の定量解析法を考案した。多くの網膜疾患で開発し以下のように論文化した；Sonoda S, Sakamoto T, et al. Sci Rep 2019; Kakiuchi N, Sakamoto T et al. Ophthalmol Retina 2019; Kakiuchi N, Sakamoto T, et al. Invest Ophthalmol Vis Sci 2019; Shiihara H, Sakamoto T, et al. Graefes Arch Clin Exp Ophthalmol 2019 など。特に、現在注目を浴びているPachychoroid diseaseにおいてOCT en face画像に活用して、無構造と思われた血管構造を対象型および非対称型に分類しただけではなく、その強さを定量化することができた。一方、人工知能が眼底画像から個体の男女を分類して事実から、この現象を解析することに成功した。まず、眼底の形態情報（眼底の色調、血管の走行角度など）を入れて、男女差を区別する人工知能アルゴリズムがどのようにして判別したのかについて考察することに成功した；Yamashita T, Sakamoto T et al. Trans Vis Sci Tech 2020)。これは、単に人工知能アルゴリズムを開発しただけでなく、人工知能が発見した現象を人間が解析することで新しい事実を見出したという新しい研究の在り方を指し示す研究といえる。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
研究内容は、これまでの研究成果によっても変化するが、一方社会や科学の環境変化によっても大幅に変化する。本研究を申請した時点では、人工知能を用いる研究手法は極めて限られていたが、現在は一般化しており様々な実験や研究段階に人工知能が使われている。我々もその方法を研究に導入した。その結果、上に挙げたように数多くの成果が得られ多くの論文を発表することができた。研究成果の評価をする方法は様々であるが、国際誌への発表はその客観的指標になるといえる。そのことを考えると、一定の成果をあげていると判断できる。
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| Strategy for Future Research Activity |
現在まで、多くの硝子体サンプルを収集し多くのサイトカインなどのバイオマーカーを検索したが、その関連性を見出すことができなかった。そこで、それらのデータを包括的かつ時系列的に解析するために、昨年までに成功した人工知能アルゴリズムの作成プロセスを用いて、疾患の活動性や予後のデータを入れて解析する。
さらに、眼底画像については、新しい補正方法をニコン社と共同開発しており、脈絡膜血管の疾患眼における分布を検討中であり、これをさらに発展させる予定である。現在、眼底周辺の画像解析に注目が集まっており、この部の解析に注力する。
一方、画像からその背景を類推する人工知能アルゴリズムが完成したので、このアルゴリズムを久米島健診あるいは学校検診のデータを用いて検証する。既にデータは十分にあるので、完成は可能である。
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