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2023 Fiscal Year Research-status Report

Decision Making for Heart Failure using Artiricial Intelligence

Research Project

Project/Area Number 23K07509
Research InstitutionUniversity of the Ryukyus

Principal Investigator

楠瀬 賢也  琉球大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (70507649)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 古徳 純一  帝京大学, 医療技術学部, 教授 (70450195)
Project Period (FY) 2023-04-01 – 2026-03-31
Keywords人工知能 / 心不全
Outline of Annual Research Achievements

心不全診断の精度を向上させるために,胸部X線画像から心不全確率を算出するAIモデルの技術的改良に注力している.この改良は主に,画像の前処理技術と特徴量抽出の最適化に集中しており,特に異常部位の構造を際立たせるために16bitのDICOM形式の画像データに対する新たな前処理アルゴリズムを開発中である.
さらにAIモデルの学習プロセスにおいて,深層学習ネットワークの調整を行い,特に心不全に関連する画像特徴の識別能力を高めるために複数の畳み込み層とプーリング層の改良を実施している.モデルは胸部X線画像の中から心不全を示唆する特定のパターンをより正確に識別できるようになことが予想される.
実際の臨床データについて,広く収集するための枠組みを作る取り組みも開始した.モデルのバリデーションテストを行い,特に心不全の早期段階での診断支援のためのモデルの有効性を評価できるようにすることを,計画している.関連施設との多施設共同研究の計画について,倫理審査委員会の申請が遅れていたが,2024年4月に開始できる体制となったことから,承認後速やかに予定されていた症例のデータ収集に向けた準備を進める.現在,ベンチャー企業との協業も視野に共同研究契約を進めており,今後,資金面での不足もカバーしつつ進める.
並行して進めている医療に人工知能を応用するプロジェクトについては,2023年度に査読付き英語論文10本を上梓し,研究成果の公開を引き続き進める.

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

2023年7月に研究代表者の移転に伴う体制再構築が主な課題となった.

Strategy for Future Research Activity

研究代表者のポジションが講師から教授になったことから,地域での臨床研究推進の加速に有利な状況となっており,多施設共同研究でのデータ収集を進めることで,より広範な臨床データに基づいた検証を計画している.

Causes of Carryover

研究代表者異動のため,予算執行が予定通りできなかった.計画が後ろ倒しとなっていること,データ収集の人件費が必要なことから,進捗によっては本年度の予算を雇用に関する費用への使用計画変更を検討する.

  • Research Products

    (10 results)

All 2024 2023

All Journal Article (10 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 10 results,  Open Access: 5 results)

  • [Journal Article] Impact of Transcatheter Aortic Valve Replacement on Cardiac Reverse Remodeling and Prognosis in Mixed Aortic Valve Disease2024

    • Author(s)
      Saijo Yoshihito、Kusunose Kenya、Takahashi Tomonori、et al.
    • Journal Title

      Journal of the American Heart Association

      Volume: 13 Pages: -

    • DOI

      10.1161/JAHA.123.033289

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Echocardiographic artificial intelligence for pulmonary hypertension classification2024

    • Author(s)
      Hirata Yukina、Tsuji Takumasa、Kotoku Jun'ichi、Sata Masataka、Kusunose Kenya
    • Journal Title

      Heart

      Volume: 110 Pages: 586~593

    • DOI

      10.1136/heartjnl-2023-323320

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Reducing echocardiographic examination time through routine use of fully automated software: a comparative study of measurement and report creation time2024

    • Author(s)
      Hirata Yukina、Nomura Yuka、Saijo Yoshihito、Sata Masataka、Kusunose Kenya
    • Journal Title

      Journal of Echocardiography

      Volume: - Pages: -

    • DOI

      10.1007/s12574-023-00636-6

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Pulmonary pressure-flow responses to exercise in heart failure treated with angiotensin receptor neprilysin inhibitor2024

    • Author(s)
      Yamaguchi Natsumi、Hirata Yukina、Nishio Susumu、Takahashi Tomonori、Saijo Yoshihito、Kadota Muneyuki、Ise Takayuki、Yamaguchi Koji、Yagi Shusuke、Yamada Hirotsugu、Soeki Takeshi、Wakatsuki Tetsuzo、Sata Masataka、Kusunose Kenya
    • Journal Title

      International Journal of Cardiology

      Volume: 400 Pages: 131789~131789

    • DOI

      10.1016/j.ijcard.2024.131789

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Unsupervised cluster analysis reveals different phenotypes in patients after transcatheter aortic valve replacement2023

    • Author(s)
      Kusunose Kenya、Tsuji Takumasa、Hirata Yukina、Takahashi Tomonori、Sata Masataka、Sato Kimi、Albakaa Noor、Ishizu Tomoko、Kotoku Jun’ichi、Seo Yoshihiro、Izumo Masaki、Okada Atsushi、Izumi Chisato、Inami Shu、Takeda Yasuharu、Onishi Toshinari、Izumi Yuki、Kumagai Akiko、Fukuda Tomoko、Takahashi Naohiko、et al.
    • Journal Title

      European Heart Journal Open

      Volume: 4 Pages: -

    • DOI

      10.1093/ehjopen/oead136

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Correlation between energy loss index and B-type natriuretic peptide: a vector flow mapping study2023

    • Author(s)
      Morita Sae、Hirata Yukina、Nishio Susumu、Takahashi Tomonori、Saijo Yoshihito、Yamada Hirotsugu、Sata Masataka、Kusunose Kenya
    • Journal Title

      Journal of Echocardiography

      Volume: 22 Pages: 25~33

    • DOI

      10.1007/s12574-023-00623-x

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Artificial intelligence-assisted interpretation of systolic function by echocardiogram2023

    • Author(s)
      Yamaguchi Natsumi、Kosaka Yoshitaka、Haga Akihiko、Sata Masataka、Kusunose Kenya
    • Journal Title

      Open Heart

      Volume: 10 Pages: e002287~e002287

    • DOI

      10.1136/openhrt-2023-002287

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Revolution of echocardiographic reporting: the new era of artificial intelligence and natural language processing2023

    • Author(s)
      Kusunose Kenya
    • Journal Title

      Journal of Echocardiography

      Volume: 21 Pages: 99~104

    • DOI

      10.1007/s12574-023-00611-1

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Deep learning approach for analyzing chest x-rays to predict cardiac events in heart failure2023

    • Author(s)
      Kusunose Kenya、Hirata Yukina、Yamaguchi Natsumi、Kosaka Yoshitaka、Tsuji Takumasa、Kotoku Jun’ichi、Sata Masataka
    • Journal Title

      Frontiers in Cardiovascular Medicine

      Volume: 10 Pages: -

    • DOI

      10.3389/fcvm.2023.1081628

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Evaluation of the Accuracy of ChatGPT in Answering Clinical Questions on the Japanese Society of Hypertension Guidelines2023

    • Author(s)
      Kusunose Kenya、Kashima Shuichiro、Sata Masataka
    • Journal Title

      Circulation Journal

      Volume: 87 Pages: 1030~1033

    • DOI

      10.1253/circj.CJ-23-0308

    • Peer Reviewed / Open Access

URL: 

Published: 2024-12-25  

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