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2021 Fiscal Year Research-status Report

山梨県域をバーチャル診療機関とした緑内障プレシジョンメディシンの推進

Research Project

Project/Area Number 20K09786
Research InstitutionUniversity of Yamanashi

Principal Investigator

柏木 賢治  山梨大学, 大学院総合研究部, 教授 (30194723)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 坂本 雅子  山梨大学, 医学部附属病院, 医員 (70758846)
北村 一義  山梨大学, 大学院総合研究部, 講師 (80535617)
Project Period (FY) 2020-04-01 – 2023-03-31
Keywords緑内障 / ビッグデータ / 人工知能 / precision medicine
Outline of Annual Research Achievements

後天性失明原因の第一位である緑内障に対する適切な診断と治療の提供は患者のみならず社会的にも重要な課題である。緑内障は不可逆的な視機能障害を来す疾患でありながら、自覚症状が高度に進行するまで少ないため、発見時には高度障害を来している症例が少なくない。また治療に対する応答性には個人差も大きい。このような状況の打開のためには、患者負担が少なく早期に診断が可能なシステムの構築と個別患者に合った対応法の開発が必須である。本研究においてはその目的のために、緑内障患者に対する大量データ(いわゆるビッグデータ)とこれらを基に人工知能(AI)を用いて検討した緑内障スクリーニングシステムの構築、個別化の進行リスクの解析を行うとともに、遺伝子情報も併せたより精度の高い個別化医療の体制作りを進めている。すでに診療録から自動的に眼科関連の診療データを収集する(ビッグデータ収集システム)の構築は完了し、現在数千人の山梨県内の緑内障患者の定時的な診療録の収集体制の構築が完成している。現在これらのデータをデータサイエンティストの協力をえてAIを用いて検討を進めている。これらの成果として、眼底写真を用いた緑内障患者の簡便かつ精度の高いスクリーニングシステムが完成し、さらに緑内障の重症度についてのAIシステムも完成した。現在これらの実効性の評価を健診センターや医療機関において開始している。また一部の緑内障患者からは同意を得た後に採決を行い緑内障関連遺伝子情報の解析研究を進めている。これらビッグデータ、AIならびに遺伝子解析により高度な緑内障治療(precision medicine)に向けての取り組みを進めている。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

1: Research has progressed more than it was originally planned.

Reason

既にビッグデータの収集体制は完了し、定時的なデータ収集が始まっている。また収集された人工知能による解析研究も一定の成果を挙げている。遺伝子情報についても収集ならびに検討が進められている。
以上から、本研究は当初の計画以上に進展していると判断する。

Strategy for Future Research Activity

昨年度に引き続き、より大量なデータを集めるとともに、同一患者の経時的データの収集を行う。さらにこれら患者における緑内障遺伝子情報を組み合わせることでprecision medicineに向けての研究レベルを向上させる。
これらの取り組みによりより一層羅回レベルの緑内障診療の支援に向けての研究を進めるとともに、個別の患者に合わせた医療の提供をより高い精度で提供するための研究を進める。

Causes of Carryover

昨年度はデータ収集システムの構築維持に加えて作業の自動化のための費用を計上していたが、新型コロナ感染症の影響もあり、予定していた作業に遅れが生じた。このためデータ収集や解析は手動による作業で対応した。次年度は昨年度に計画していた事業を行う予定であり、昨年度に計上していた予算は次年度に使用する計画である。

  • Research Products

    (10 results)

All 2022 2021

All Journal Article (10 results) (of which Int'l Joint Research: 6 results,  Peer Reviewed: 10 results,  Open Access: 1 results)

  • [Journal Article] Regulatory-approved deep learning/machine learning-based medical devices in Japan as of 2020: A systematic review2022

    • Author(s)
      Aisu Nao、Miyake Masahiro、Takeshita Kohei、Akiyama Masato、Kawasaki Ryo、Kashiwagi Kenji、Sakamoto Taiji、Oshika Tetsuro、Tsujikawa Akitaka
    • Journal Title

      PLOS Digital Health

      Volume: 1 Pages: e1~e1

    • DOI

      10.1371/journal.pdig.0000001

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] The Mlc1 Promoter Directs Muller Cell-specific Gene Expression in the Retina.2022

    • Author(s)
      Danjo Y, Shinozaki Y, Natsubori A, Kubota Y, Kashiwagi K, Tanaka KF, Koizumi S.
    • Journal Title

      Transl Vis Sci Technol.

      Volume: 11 Pages: 25

    • DOI

      10.1167/tvst.11.1.25.

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] 【眼科の人工知能】緑内障における人工知能の活用2022

    • Author(s)
      柏木賢治
    • Journal Title

      眼科手術

      Volume: 35 Pages: 24-27

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Medical Costs of and Changes in Glaucoma Treatment among Patients Newly Starting Glaucoma Care2021

    • Author(s)
      Fukuda Y, Kume A, Kashiwagi K.
    • Journal Title

      Curr Eye Res

      Volume: 46 Pages: 1695-1702

    • DOI

      10.1080/02713683

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Prediction of causative genes in inherited retinal disorder from fundus photography and autofluorescence imaging using deep learning techniques2021

    • Author(s)
      Fujinami-Yokokawa Yu、Ninomiya Hideki、Liu Xiao、Yang Lizhu、Pontikos Nikolas、Yoshitake Kazutoshi、Iwata Takeshi、Sato Yasunori、Hashimoto Takeshi、Tsunoda Kazushige、Miyata Hiroaki、Fujinami Kaoru
    • Journal Title

      British Journal of Ophthalmology

      Volume: 105 Pages: 1272~1279

    • DOI

      10.1136/bjophthalmol-2020-318544

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Investigation of visual and physical factors associated with inadequate instillation of eyedrops among patients with glaucoma2021

    • Author(s)
      Kashiwagi K, Matsuda Y, Ito Y, Kawate H, Sakamoto M, Obi S, Haro H
    • Journal Title

      PLoS One

      Volume: 14 Pages: e0251699

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0251699

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Loss of P2Y<sub>1</sub> receptors triggers glaucoma-like pathology in mice.2021

    • Author(s)
      Hamada K, Shinozaki Y, Namekata K, Matsumoto M, Ohno N, Segawa T, Kashiwagi K, Harada T, Koizumi S.
    • Journal Title

      Br J Pharmacol

      Volume: 178 Pages: 4552-4571

    • DOI

      10.1111/bph.15637

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] 次世代を見据えた新たな眼科学への挑戦 緑内障を対象に2021

    • Author(s)
      柏木賢治
    • Journal Title

      山梨医科学雑誌

      Volume: 36 Pages: 11-23

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 【AIと網膜関連疾患】JOIレジストリと今後の展開2021

    • Author(s)
      柏木賢治
    • Journal Title

      RetinaMedicine

      Volume: 10 Pages: 102-106

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 【眼科疾患レジストリーの現状と未来】IRIS registry2021

    • Author(s)
      三宅正裕、柏木賢治
    • Journal Title

      あたらしい眼科

      Volume: 38 Pages: 119-126

    • Peer Reviewed

URL: 

Published: 2022-12-28  

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