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2020 Fiscal Year Research-status Report

Visual field prediction with variational Bayesian model with Variational Autoencoder in glaucoma and retinitis pigmentosa

Research Project

Project/Area Number 20K09784
Research InstitutionSeirei Christopher University

Principal Investigator

朝岡 亮  聖隷クリストファー大学, 看護学研究科, 臨床准教授 (00362202)

Project Period (FY) 2020-04-01 – 2025-03-31
KeywordsVariational autoencoder / 緑内障 / 視野 / 光干渉断層計
Outline of Annual Research Achievements

まず16,836眼の82,433視野(中心30度)を用いて視野を再構成するVariational Autoencoderモデルを構築した。次に75例117眼の開放隅角緑内障眼の視野(中心30度)を、このVariational Autoencoderモデルを用いて再構成した。同時に光干渉断層計を用いて網膜神経線維層厚の計測を行い、①オリジナルの視野感度、②Variational Autoencoderで再構成された視野の視野感度のいずれと強く相関するかを解析した。この結果、解析を行った10セクター中9セクターにおいて②の方が①よりも強く相関した。
この結果は眼科雑誌Ophthalmol Glaucoma誌上で報告を行った。

次に上記Variational Autoencoderモデルを用いて、①104眼の開放隅角緑内障眼の3か月以内に二回計測されたtest-retestデータ(中心30度視野)、②各眼10回の視野を有する638眼の開放隅角緑内障眼の時系列視野データ(中心30度視野)における将来の視野進行推測、における有用性を検証した。この結果、①視野の再現性を改善すること、②短い期間の視野データ将来の視野進行を推測することのためにVariational Autoencoderモデルを用いて視野を再構成することが有用であることが分かった。
この結果は科学雑誌SciRep誌上において報告を行った。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

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

Reason

緑内障眼においてVariational Autoencoderによる視野再構成が有用であることが示された。

Strategy for Future Research Activity

更にデータを増やすとともに、モデルの改良も行い、また網膜色素変性症での有用性も検証する。

Causes of Carryover

コロナ蔓延の影響で次年度以降に先送りした計測、解析事項、および学会発表があるため。

  • Research Products

    (4 results)

All 2020

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 1 results) Presentation (2 results) (of which Invited: 2 results)

  • [Journal Article] Improving the Structure-Function Relationship in Glaucomatous Visual Fields by Using a Deep Learning-Based Noise Reduction Approach2020

    • Author(s)
      Asaoka R, Murata H, Matsuura M, Fujino Y, Yanagisawa M, Yamashita T
    • Journal Title

      Ophthalmol Glaucoma

      Volume: 3 Pages: 210-217

    • DOI

      10.1016/j.ogla.2020.01.001

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] The usefulness of the Deep Learning method of variational autoencoder to reduce measurement noise in glaucomatous visual fields2020

    • Author(s)
      Asaoka R, Murata H, Asano S, Matsuura M, Fujino Y, Miki A, Tanito M, Mizoue S, Mori K, Suzuki K, Yamashita T, Kashiwagi K, Shoji N
    • Journal Title

      Sci Rep

      Volume: 12 Pages: 7893

    • DOI

      10.1038/s41598-020-64869-6

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 視野とAI技術2020

    • Author(s)
      Asaoka Ryo
    • Organizer
      第9回日本視野画像学会
    • Invited
  • [Presentation] Corneal biomechanicsと緑内障2020

    • Author(s)
      Asaoka Ryo
    • Organizer
      日本眼科手術学会
    • Invited

URL: 

Published: 2021-12-27  

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