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深層学習、光干渉断層計測定結果を用いた変分近似ベイズ視野進行予測モデルの拡張

研究課題

研究課題/領域番号 18KK0253
研究種目

国際共同研究加速基金(国際共同研究強化(B))

配分区分基金
審査区分 中区分56:生体機能および感覚に関する外科学およびその関連分野
研究機関聖隷クリストファー大学 (2020-2023)
東京大学 (2018-2019)

研究代表者

朝岡 亮  聖隷クリストファー大学, 看護学研究科, 臨床教授 (00362202)

研究分担者 結城 賢弥  慶應義塾大学, 医学部(信濃町), その他 (00365347)
松浦 将人  東京大学, 医学部附属病院, 特任研究員 (00768351)
藤野 友里  島根大学, 医学部, 客員研究員 (20768254)
村田 博史  国立研究開発法人国立国際医療研究センター, センター病院, 眼科 医師 (80635748)
谷戸 正樹  島根大学, 学術研究院医学・看護学系, 教授 (30284037)
平澤 一法  北里大学, 医学部, 講師 (80724343)
研究期間 (年度) 2018-10-09 – 2025-03-31
研究課題ステータス 交付 (2023年度)
配分額 *注記
17,940千円 (直接経費: 13,800千円、間接経費: 4,140千円)
2023年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2022年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
2021年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
2020年度: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2019年度: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2018年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
キーワード緑内障 / 視野 / 光干渉断層計 / 深層正則化潜在線形回帰法 / 視野、光干渉断層計データの収集 / 深層学習
研究実績の概要

2616眼の緑内障眼の視野を用いて、光干渉断層計の計測結果から視野感度を推測するタスクと、時系列視野進行を推測するタスクをジョイントさせたマルチテスク学習モデルを構築した。このモデルでは早期と進行期での推測を別個に行う改善が図られている。この結果予測精度は既存のモデルに比べて有意に改善していた。この結果については論文投稿中である(Under Review)。
また、研究分担者の平澤一法が英国Moorfields Eye Hospitalに滞在し、United Kingdom Glaucoma Treatmaent Studyのデータを取得し、解析を行っている。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

United Kingdom Glaucoma Treatmaent Studyのデータを利用し、解析を行っているが、コロナ禍の影響でこちらはやや進行が当初計画より遅れているが、その後順調に進行している。

今後の研究の推進方策

United Kingdom Glaucoma Treatmaent Studyのデータを取得し、解析を行っった結果から、視野進行を予測する際に光干渉断層計の結果も組み込むことが有用であることが分かった。
更に本研究のこれまでの成果から視野予測を行う際に視野結果や光干渉断層計の結果だけでなく、眼球の生体物理学的特性や眼血流や酸素飽和度なども計測することが有用であることが分かり論文報告を行った。このため、家兎などを用いて非観血的に網膜の血流を測定する方法についても計測、解析を行っている。

報告書

(6件)
  • 2023 実施状況報告書
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (24件)

すべて 2024 2023 2022 2021 2020 2019 その他

すべて 国際共同研究 (4件) 雑誌論文 (9件) (うち国際共著 7件、 査読あり 9件、 オープンアクセス 5件) 学会発表 (11件) (うち国際学会 7件、 招待講演 9件)

  • [国際共同研究] Moorfields Eye Hospital(英国)

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [国際共同研究] Moorfields Eye Hospital(英国)

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [国際共同研究] Moorfields Eye Hospital(英国)

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [国際共同研究] University of California, San Diego(米国)

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Prediction of visual field progression in glaucoma: existing methods and artificial intelligence2023

    • 著者名/発表者名
      Asaoka R, Murata H
    • 雑誌名

      Jpn J Ophthalmol

      巻: 67(5) 号: 5 ページ: 546-559

    • DOI

      10.1007/s10384-023-01009-3

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Comparing the structure-function relationship between the visual fields measured with variational Bayes linear regression and SITA standard2023

    • 著者名/発表者名
      Asaoka R, Murata H, Fujino Y, Aoki S, Hirasawa K, Shoji N.
    • 雑誌名

      PlosOne

      巻: 18(3) 号: 3 ページ: 0282638-0282638

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0282638

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Investigating the clinical usefulness of definitions of progression with 10-2 visual field2021

    • 著者名/発表者名
      Asano Shotaro、Murata Hiroshi、Fujino Yuri、Yamashita Takehiro、Miki Atsuya、Ikeda Yoko、Mori Kazuhiko、Tanito Masaki、Asaoka Ryo
    • 雑誌名

      British Journal of Ophthalmology

      巻: - ページ: 497-451

    • DOI

      10.1136/bjophthalmol-2020-318188

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Joint Multitask Learning Model for Cross-sectional and Longitudinal Predictions of Visual Field Using OCT2021

    • 著者名/発表者名
      Asaoka R, Xu L, Murata H, Kiwaki T, Matsuura M, Fujino Y, Tanito M, Mori K, Ikeda Y, Kanamoto T, Inoue K, Yamagami J, Yamanishi K
    • 雑誌名

      Ophthalmology Science

      巻: 1 ページ: 100055-100055

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] A Computational Module for Joint Estimation and Progression Prediction of Glaucoma2021

    • 著者名/発表者名
      Xu L, Asaoka R, Kiwaki T, Murata H, Fujino Y, Yamanishi K
    • 雑誌名

      Proceedings of ACM International Conference on Knowledge Discovery and Data Mining

      巻: 1 ページ: 3826-3834

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Deep learning-assisted (automatic) diagnosis of glaucoma using a smartphone2021

    • 著者名/発表者名
      Nakahara Kenichi、Asaoka Ryo、Tanito Masaki、Shibata Naoto、Mitsuhashi Keita、Fujino Yuri、Matsuura Masato、Inoue Tatsuya、Azuma Keiko、Obata Ryo、Murata Hiroshi
    • 雑誌名

      British Journal of Ophthalmology

      巻: 106 号: 4 ページ: 587-592

    • DOI

      10.1136/bjophthalmol-2020-318107

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Improving Visual Field Trend Analysis with OCT and Deeply Regularized Latent-Space Linear Regression2021

    • 著者名/発表者名
      Xu Linchuan、Asaoka Ryo、Murata Hiroshi、Kiwaki Taichi、Zheng Yuhui、Matsuura Masato、Fujino Yuri、Tanito Masaki、Mori Kazuhiko、Ikeda Yoko、Kanamoto Takashi、Yamanishi Kenji
    • 雑誌名

      Ophthalmology Glaucoma

      巻: 4 号: 1 ページ: 78-88

    • DOI

      10.1016/j.ogla.2020.08.002

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Predicting the Glaucomatous Central 10-Degree Visual Field From Optical Coherence Tomography Using Deep Learning and Tensor Regression2020

    • 著者名/発表者名
      Xu Linchuan、Asaoka Ryo、Kiwaki Taichi、Murata Hiroshi、Fujino Yuri、Matsuura Masato、Hashimoto Yohei、Asano Shotaro、Miki Atsuya、Mori Kazuhiko、Ikeda Yoko、Kanamoto Takashi、Yamagami Junkichi、Inoue Kenji、Tanito Masaki、Yamanishi Kenji
    • 雑誌名

      American Journal of Ophthalmology

      巻: 218 ページ: 304-313

    • DOI

      10.1016/j.ajo.2020.04.037

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Glaucoma Progression Prediction Using Retinal Thickness via Latent Space Linear Regression2019

    • 著者名/発表者名
      Zheng Y, Xu L, Kiwaki T, Wang J, Murata H, Asaoka R, Yamanishi K
    • 雑誌名

      Proceedings of ACM International Conference on Knowledge Discovery and Data Mining

      巻: 1 ページ: 2278-2286

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] Application of AI in VF Progression in Glaucoma2024

    • 著者名/発表者名
      朝岡亮
    • 学会等名
      第39回Asia Pacific Academy of Ophthalmology
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] How to Improve the Structure-Function Relationship in Glaucoma?2024

    • 著者名/発表者名
      朝岡亮
    • 学会等名
      第39回Asia Pacific Academy of Ophthalmology
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] OCT imaging artifacts and abnormalities due to non-glaucomatous diseases, Imaging in Glaucoma: from Basics to Advanced2023

    • 著者名/発表者名
      朝岡亮
    • 学会等名
      World Glaucoma Congress
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] シンポジウム 緑内障視野-検査と評価の最新アップデート-2022

    • 著者名/発表者名
      朝岡亮
    • 学会等名
      第33回日本緑内障学会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] シンポジウム 緑内障とAI2021

    • 著者名/発表者名
      朝岡亮
    • 学会等名
      第75回日本臨床眼科学会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 視野とAI技術2020

    • 著者名/発表者名
      朝岡亮
    • 学会等名
      日本視野画像学会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Corneal biomechanicsと緑内障2020

    • 著者名/発表者名
      朝岡亮
    • 学会等名
      日本眼科手術学会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Glaucoma Progression Prediction Using Retinal Thickness via Latent Space Linear Regression2019

    • 著者名/発表者名
      Zheng Y, Xu L, Kiwaki T, Wang J, Murata H, Asaoka R, Yamanishi K
    • 学会等名
      ACM International Conference on Knowledge Discovery and Data Mining
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] AI and Latest Developments in Ocular Imaging. AI in OCT: Detection of Early Glaucoma2019

    • 著者名/発表者名
      Ryo Asaoka
    • 学会等名
      33rd 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
  • [学会発表] Symposium: Surviving as a clinician scientist, from Japan2019

    • 著者名/発表者名
      Ryo Asaoka
    • 学会等名
      8th World Glaucoma Conference
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Bayes linear regression with variational autoenocder2019

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Murata, Ryo Asaoka
    • 学会等名
      8th World Glaucoma Conference
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2018-10-12   更新日: 2024-12-25  

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