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人工知能による皮膚疾患診断システムの開発

研究課題

研究課題/領域番号 18K08290
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分53050:皮膚科学関連
研究機関筑波大学

研究代表者

藤澤 康弘  筑波大学, 医学医療系, 准教授 (70550193)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2020年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2019年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2018年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
キーワード皮膚腫瘍 / 人工知能 / 分類 / ディープラーニング / 畳み込みニューラルネットワーク / 画像分類
研究成果の概要

筑波大学皮膚科で保存していた良悪性含む14種類の皮膚腫瘍の写真約6,000枚のうち約4,800枚を使用してAIを学習させ,残り1,200枚をテストデータとしてAIの正答率を計測した.また,テストデータからランダムに140枚の写真を抽出し,皮膚科専門医,非専門医とAIに同じデータを分類させ,その成績を比較した.その結果,AIは93.4%の確度で良悪性を判定できた.医師との正答率の比較では,皮膚科専門医が皮膚科非専門医より高い正答率であったが(85.3%±3.7%対74.4%±6.8%,P<0.01),AIは専門医の正答率より高かった(92.4%±2.1%,P<0.01).

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究にて従来必要であるとされた1分類あたり1000枚という教師画像の数が,実際にはより少ない数(本研究では14クラスの分類で4800枚の教師画像)でも充分な精度で疾患の写真を分類できることを明らかにした.これは稀少な腫瘍が多い皮膚腫瘍の分野では多くの教師画像が集められないため,今後のAI皮膚腫瘍分類システムの構築にあたり大きなアドバンテージとなる.また,今回研究に使用した皮膚腫瘍だけでなくその他の分野にも応用が可能な技術であり,皮膚科に留まらずその他の分野においてもその開発の役に立つと思われる.現在はこのシステムを医療機器として使えるように研究開発を進めている.

報告書

(4件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (8件)

すべて 2019

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (3件) (うち国際学会 3件、 招待講演 2件)

  • [雑誌論文] Deep‐learning‐based, computer‐aided classifier developed with a small dataset of clinical images surpasses board‐certified dermatologists in skin tumour diagnosis2019

    • 著者名/発表者名
      Fujisawa Y.、Otomo Y.、Ogata Y.、Nakamura Y.、Fujita R.、Ishitsuka Y.、Watanabe R.、Okiyama N.、Ohara K.、Fujimoto M.
    • 雑誌名

      British Journal of Dermatology

      巻: 180 号: 2 ページ: 373-381

    • DOI

      10.1111/bjd.16924

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] The Possibility of Deep Learning-Based, Computer-Aided Skin Tumor Classifiers2019

    • 著者名/発表者名
      Fujisawa Yasuhiro、Inoue Sae、Nakamura Yoshiyuki
    • 雑誌名

      Frontiers in Medicine

      巻: 6 ページ: 00-00

    • DOI

      10.3389/fmed.2019.00191

    • NAID

      120007165449

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Melanoma and Non-Melanoma Skin Cancersメラノーマ・皮膚癌 人工知能による皮膚腫瘍の診断補助システム2019

    • 著者名/発表者名
      藤澤 康弘
    • 雑誌名

      癌と化学療法

      巻: 46 ページ: 637-640

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [雑誌論文] 人工知能による皮膚腫瘍診断補助システムの開発2019

    • 著者名/発表者名
      藤澤 康弘,藤本 学,大友 雄造,藤田 亮
    • 雑誌名

      画像ラボ

      巻: 30 ページ: 30-35

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [雑誌論文] 新しい検査法と診断法 人工知能(AI)による悪性腫瘍の診断2019

    • 著者名/発表者名
      藤澤 康弘, 藤本 学
    • 雑誌名

      臨床皮膚科

      巻: 73 ページ: 64-68

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Can deep-learning-based, computer-aided classifier surpass board-certified dermatologists in skin tumour diagnosis?2019

    • 著者名/発表者名
      Fujisawa Y
    • 学会等名
      The 34th congress of Asia-Pacific Academy of Ophthalmology
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Computer-aided classifier with a deep convolutional neural network surpasses board-certified dermatologists in skin tumor diagnosis2019

    • 著者名/発表者名
      Fujisawa Y
    • 学会等名
      15th European Association of Dermato-Oncology
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Can deep-learning-based, computer-aided classifier surpass board-certified dermatologistsin skin tumour diagnosis?2019

    • 著者名/発表者名
      Fujisawa Y
    • 学会等名
      The 34th congress of Asia-Pacific Academy of Ophthalmology
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2022-01-27  

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