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Development of an echo system for insulin self-injection management guidance using AI technology

Research Project

Project/Area Number 21K10568
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 58050:Fundamental of nursing-related
Research InstitutionJapan Healthcare University (2022-2024)
Hokkaido University (2021)

Principal Investigator

Kikuchi Minoru  日本医療大学, 保健医療学部, 教授 (70642411)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 永瀬 晃正  東京医科大学, 医学部, 客員准教授 (10408114)
吉田 祐子  札幌保健医療大学, 保健医療学部, 講師 (10646805)
杉森 博行  北海道大学, 保健科学研究院, 准教授 (20711899)
Project Period (FY) 2021-04-01 – 2025-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2024)
Budget Amount *help
¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000)
Fiscal Year 2023: ¥520,000 (Direct Cost: ¥400,000、Indirect Cost: ¥120,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2021: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
Keywordsインスリン由来アミロイドーシス / インスリン合併症 / インスリン皮下硬結 / 超音波画像 / 自動判読 / 人工知能 / 深層学習 / 超音波画像自動判読 / インスリン注射合併症 / 画像自動判読 / エコーファントム / システム構築 / 携帯型超音波診断装置 / AI / 自動画像判読 / 超音波画像診断 / 皮下硬結 / インスリン療法
Outline of Research at the Start

本研究は、AI(人工知能)技術による糖尿病インスリン治療に合併する皮下硬結の超音波画像自動判読システムを構築し、このシステムを看護師が自己注射管理指導に実践活用することを目指し、皮下硬結から生じるインスリン薬効の不応性による血糖不安定、インスリン製剤の過剰投与などを改善し、糖尿病患者の利益さらには国民医療費軽減へ寄与することを期待するものである。

Outline of Final Research Achievements

This study aims to develop an automatic reading system for ultrasound images of subcutaneous indurations that occur as a complication of diabetes insulin treatment using AI (artificial intelligence) technology, and to utilize this system in practical training for nurses in self-injection management.The object detection accuracy of the test data of the AI automatic reading system developed in this study was AP50 0.5 for the "normal" class and AP50 0.8 for the "abnormal region" class.In particular, the detection of subcutaneous induration showed high accuracy. Therefore, this system showed the possibility of accurately identifying subcutaneous indurations from ultrasound images.In the future, to put the system into practical use in clinical settings, it will be essential to design an interface that allows nurses to easily use the system.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

インスリン注射による皮下硬結のひとつに血糖コントロール悪化とインスリン投与量増加の原因となるインスリン由来アミロイドーシス(以下、IDA)がある。このIDAは触診では見落とす可能性があるため、超音波画像による検索が有用であるが、効率よくIDAを発見するには超音波画像の自動判読化が効率的であり、自己注射管理指導時に看護師が実践活用することにより早期発見が期待される。IDAの早期発見は、血糖コントロールやインスリン過剰投与を改善し、糖尿病合併症発症予防につながり糖尿病患者の利益さらには国民医療費軽減へ寄与することを期待するものである。

Report

(5 results)
  • 2024 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2023 Research-status Report
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Research-status Report
  • Research Products

    (3 results)

All 2024 2023 2021

All Journal Article (1 results) Presentation (2 results)

  • [Journal Article] AI技術によるインスリン自己注射管理指導のためのエコーシステムの開発2023

    • Author(s)
      菊地 実
    • Journal Title

      超音波TECHNO

      Volume: 35 Pages: 17-20

    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 超音波ストレインエラストグラフィーにおける硬度表示とターゲット形状の影響2024

    • Author(s)
      工藤輝南・高橋 凌・中谷有利・和田陵平・菊地 実
    • Organizer
      メディカルイメージング連合フォーラム
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] インスリン皮下硬結のSWEによる鑑別診断の検討2021

    • Author(s)
      菊地実ほか
    • Organizer
      日本超音波医学会北海道地方会
    • Related Report
      2021 Research-status Report

URL: 

Published: 2021-04-28   Modified: 2026-01-16  

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