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人工知能を利用した次世代高画質膀胱癌内視鏡視認システムの構築

研究課題

研究課題/領域番号 17K16775
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 泌尿器科学
研究機関筑波大学

研究代表者

池田 篤史  筑波大学, 附属病院, 病院講師 (50789146)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2019年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2018年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2017年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
キーワード膀胱癌 / 人工知能 / 膀胱内視鏡検査 / 転移学習 / 画像解析 / 深層学習 / 幾何学的特徴 / 識別 / 癌
研究成果の概要

膀胱内視鏡検査は、膀胱内再発の多い筋層非浸潤性膀胱癌の診療に必須の検査である。しかし、施行する医師の知識や経験の差によりその診断と治療の精度には、ばらつきが存在する。我々は、人工知能のひとつである深層学習を用いた膀胱内視鏡検査における診断支援技術の開発を行っている。深層学習に基づいた転移学習と胃内視鏡画像を追加した段階的臓器間転移学習による異常検出手法を用い、膀胱内視鏡画像全体から画像的な特徴を抽出し学習させることで病変画像と正常画像を分類する精度が高まり、その診断レベルは、泌尿器科専門医とほぼ同等であることを示した。また、膀胱内視鏡検査の術者の診断レベルを客観的に評価できる可能性が示した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

人工知能(AI)は膀胱癌の診療において極めて有用なツールになる可能性がある。膀胱内視鏡画像における正常と異常を判別する診断レベルは、泌尿器科専門医とほぼ同等であることが示されてた。膀胱内視鏡検査の術者の診断レベルを客観的に評価できる可能性も示され、AIには医師の教育を助ける役割も期待される。医師の習熟度に合わせたアドバイスが可能となれば、膀胱内視鏡検査における効率のよい観察と診断のレベル向上が見込まれる。さらにリアルタイムのAIによる診断支援が加われば、術者の経験による診断のばらつきを解消させることができ、結果として、すべての膀胱癌患者の治療成績向上が期待される。

報告書

(4件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (15件)

すべて 2020 2019 2018 2017

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (11件) (うち国際学会 3件、 招待講演 2件)

  • [雑誌論文] Support System of Cystoscopic Diagnosis for Bladder Cancer Based on Artificial Intelligence2020

    • 著者名/発表者名
      Ikeda Atsushi、Nosato Hirokazu、Kochi Yuta、Kojima Takahiro、Kawai Koji、Sakanashi Hidenori、Murakawa Masahiro、Nishiyama Hiroyuki
    • 雑誌名

      Journal of Endourology

      巻: 34 号: 3 ページ: 352-358

    • DOI

      10.1089/end.2019.0509

    • NAID

      120007132998

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] AIを利用した膀胱癌の内視鏡診断2019

    • 著者名/発表者名
      池田 篤史・野里 博和・西山 博之
    • 雑誌名

      Precision Medicine

      巻: 2 ページ: 230-233

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [雑誌論文] 筋層非浸潤膀胱癌の新規診断法の確立に向けて2019

    • 著者名/発表者名
      池田篤史、野里博和、西山博之
    • 雑誌名

      泌尿器外科

      巻: 32 ページ: 613-615

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [雑誌論文] AIを利用した膀胱癌の内視鏡診断2019

    • 著者名/発表者名
      池田篤史、野里博和、西山博之
    • 雑誌名

      Precision Medicine

      巻: 3 ページ: 230-233

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Are urologists superior to artificial intelligence in cystoscopy-based diagnosis?2020

    • 著者名/発表者名
      Atsushi Ikeda, Yuta Kochi, Hirokazu Nosato, Takahiro Kojima, Hidenori Sakanashi, Masahiro Murakawa, Hiroyuki Nishiyama
    • 学会等名
      The 35th Annual EAU Congress
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 膀胱内視鏡検査におけるデータ利活用による画像診断精度向上技術2020

    • 著者名/発表者名
      野里博和、河内祐太、池田篤史、村川正宏、坂無英徳
    • 学会等名
      第2回日本メディカルAI学会学術集会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 深層学習に基づいた膀胱内視鏡診断支援システム2019

    • 著者名/発表者名
      池田篤史,星野勇太郎,河内祐太,野里博和,小島崇宏,河合弘二,坂無英徳,村川正宏,中島悠,西山博之
    • 学会等名
      第107回日本泌尿器科学会総会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] あなたの診断レベル測ります。~術者における膀胱内視鏡診断練度の客観的評価~2019

    • 著者名/発表者名
      池田篤史,河内祐太,野里博和,星昭夫、木村友和、小島崇宏,河合弘二,坂無英徳,村川正宏,西山博之
    • 学会等名
      第33回日本泌尿器内視鏡学会総会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 人工知能を利用した次世代膀胱内視鏡診断支援システムの構築2019

    • 著者名/発表者名
      池田篤史、野里博和
    • 学会等名
      MeWCAシンポジウム2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Stepwise transfer learning in convolutional neural networks for the cystoscopic diagnosis of bladder cancer using gastroscopic images2019

    • 著者名/発表者名
      池田篤史
    • 学会等名
      the 34th Annual European Association of Urology Congress
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 膀胱癌の内視鏡診断における人工知能を利用した客観的評価2018

    • 著者名/発表者名
      池田篤史
    • 学会等名
      第32回日本泌尿器内視鏡学会総会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 胃内視鏡画像を活用した段階的転移学習による膀胱内視鏡診断支援2018

    • 著者名/発表者名
      野里博和、池田篤史
    • 学会等名
      第1回日本メディカルAI学会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Objective evaluation for the cystoscopic diagnosis of bladder cancer using artificial intelligence2018

    • 著者名/発表者名
      Atsushi Ikeda
    • 学会等名
      the 33rd Annual European Association of Urology Congress Copenhagen
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 膀胱癌の内視鏡診断における人工知能を利用した平坦病変の客観的評価2018

    • 著者名/発表者名
      池田篤史
    • 学会等名
      第106回日本泌尿器科学会総会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 膀胱癌の内視鏡診断における人工知能を利用した客観的評価2017

    • 著者名/発表者名
      池田篤史
    • 学会等名
      第31回日本泌尿器内視鏡学会総会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2021-02-19  

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