2019 Fiscal Year Research-status Report
Quantification of Neurological Examination with Smartphone
| Project/Area Number |
19K20715
|
|---|
| Research Institution | University of Miyazaki |
|---|
Principal Investigator |
石井 信之 宮崎大学, 医学部, 医員 (80648410)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
|
| Keywords | 神経診察 / 定量化 / スマートフォン / 機械学習 / AI |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
今年度は神経疾患の症状の一つである「ふるえ」（振戦）の定量化、「ふるえ」の動き方からの機械学習をもちいた診断補助を可能とするスマートフォンアプリケーションを開発し、その有用性を学術論文として報告した。病的な振戦の対象を、本態性振戦と小脳性振戦（脊髄小脳変性症、多系統萎縮症）の2種類とした。正常対照群も加えた。各患者にA4用紙に印刷された規定の螺旋模様をなぞってもらい、その紙をスマートフォン内臓のカメラで撮影し、その画像データをスマートフォン内で解析した。解析内容として、①元々描かれていた螺旋と患者記載の螺旋のずれ（長さおよび面積の差異）の定量化②患者が記載した螺旋画像を用いて機械学習を行い、描かれた螺旋から診断補助（本態性振戦、小脳性振戦、正常のどれに近いのか）に分類するAI機能を組み込んだ。このツールを臨床研究として使用し、その結果として①ツールによる振戦度合いの客観的・定量的な尺度は、既存の振戦重症度（医師による主観的・半定量評価）と強い相関を示すこと②本態性振戦と小脳性振戦はずれの面積に差があること③機械学習による診断補助では、正常群と小脳性振戦群の評価は有用、を明らかにした。これらはJournal of the Neurological Science誌に原著論文として掲載された（PMID 32050132）。また、上記機能はiPhoneとAndoridのいずれのスマートフォンアプリケーションで使用可能である。このアプリケーションは特許出願中（特許出願 2019-137406 診断支援システム及びプログラム）であるが、無料で公開しており、全世界への展開も視野に入れている。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
本研究は医学部および本大学の農学部、知財部との協働で進めている点、さらに、産学連携（株式会社デンサン）の協力の下でアプリケーションの開発を行っている点、学術論文として報告を行った点が、当初の計画以上に進展している理由と考えている。
|
| Strategy for Future Research Activity |
本スマートフォンアプリケーションを用いて、①甲状腺機能亢進症に伴う振戦の定量的評価②パーキンソン病の姿勢時振戦の評価③本態性振戦の病態生理的な評価を行う予定である。さらに、スマートフォンによる動画撮影機能を用いた、歩行評価、特にパーキンソン病における歩行時の易転倒性の評価も行う予定である。
|
| Causes of Carryover |
本年度では振戦の静止画解析のみを行った。動画解析が必要になる歩行評価は撮影用機材、解析用ワークステーション等が必要になるため、これらの経費として使用する予定である。
|
Research Products
(5 results)
