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機械学習を用いた顔・会話・行動からの早期認知症診断ツールの開発

研究課題

研究課題/領域番号 20K07778
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52010:内科学一般関連
研究機関東京大学

研究代表者

亀山 祐美  東京大学, 医学部附属病院, 講師 (60505882)

研究分担者 田中 友規  東京大学, 高齢社会総合研究機構, 特任研究員 (30750343)
小島 太郎  東京大学, 医学部附属病院, 講師 (40401111)
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2022年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2021年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2020年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
キーワード認知症 / AI / 顔写真 / 音声 / 見た目年齢 / 認知機能低下 / 早期認知症診断 / 機械学習
研究開始時の研究の概要

2025年には日本に認知症患者が700万に増えると予測されており、その前段階の軽度認知障害MCIも400万人程度いると言われている。正常からMCIになる、また、MCIから認知症になる高齢者を早期に発見し、介入できるよう、認知症早期発見ツールを開発し一般化させることを予定している。認知症の早期発見ツールは、どこでもでき、特別なスキルを要さず、簡便、安価であることが求められている。高齢者健診の一環で、スクリーニングができることが理想である。顔(表情)で認知症を診断できないだろうか。顔や声をAIで認知症か正常かスクリーニングできれば、採血や注射、放射線、腰椎穿刺などの侵襲は一切なく、費用も安い。

研究成果の概要

認知症か正常か顔写真を用いてXceptionというAIモデルは正答率92.6%と高い弁別能を示すことができた。より良いAIモデルの作成するには時間もかかるため、既存の「顔年齢」AIソフト(Microsoft azure face API)によるAI顔年齢が認知機能(MMSE)と相関するか検討した。人で見た目年齢を評価した方がMMSEに強く相関していたが、azureでは評価できなかった。その原因としてazureでは、暦年齢より15歳ほど若く判定され最大値が74歳であり、日本人高齢者の判定が苦手である可能性が考えられた。日本人の顔判定モデルは、日本人高齢者で作成する必要がある。

研究成果の学術的意義や社会的意義

認知症は高齢化社会において最も深刻な問題の一つであり、今後の治療戦略においては早期診断がとても重要になっている。簡単で非侵襲的で安価な認知症のスクリーニングが望まれている。我々は、顔だけで認知症をスクリーニングできることを世界で初めて示すことができたが、既存のAI azureモデルでは、顔年齢は認知機能低下を反映していなかった。日本人高齢者の顔年齢AIソフトは、日本人の顔写真で作成する必要があり、また認知機能低下を予測するより良いモデルも今後作成していく必要がある。

報告書

(4件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 研究成果

    (11件)

すべて 2023 2022 2021 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 1件、 査読あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (5件) (うち招待講演 2件) 図書 (2件) 備考 (1件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] A first‐in‐human study of the anti‐inflammatory profibrinolytic TMS‐007, an SMTP family triprenyl phenol2023

    • 著者名/発表者名
      Moritoyo Takashi、Nishimura Naoko、Hasegawa Keiko、Ishii Shinya、Kirihara Kenji、Takata Munenori、Svensson Akiko Kishi、Umeda‐Kameyama Yumi、Kawarasaki Shuichi、Ihara Ryoko、Sakanaka Chie、Wakabayashi Yurie、Niizuma Kuniyasu、Tominaga Teiji、Yamazaki Tsutomu、Hasumi Keiji
    • 雑誌名

      British Journal of Clinical Pharmacology

      巻: ー 号: 6 ページ: 1809-1819

    • DOI

      10.1111/bcp.15651

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Screening of Alzheimer’s disease by facial complexion using artificial intelligence2021

    • 著者名/発表者名
      Umeda-Kameyama Yumi、Kameyama Masashi、Tanaka Tomoki、Son Bo-Kyung、Kojima Taro、Fukasawa Makoto、Iizuka Tomomichi、Ogawa Sumito、Iijima Katsuya、Akishita Masahiro
    • 雑誌名

      Aging

      巻: 13 号: 2 ページ: 1765-1772

    • DOI

      10.18632/aging.202545

    • 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
  • [学会発表] 高齢入院患者における長谷川式簡易知能評価スケール・MMSE下位項目の性差2023

    • 著者名/発表者名
      亀山祐美、亀山征史、矢可部満隆、石井正紀、小島太郎、宮尾益理子、小川純人、秋下雅弘
    • 学会等名
      第16回日本性差医学・医療学会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 認知症早期診断の新規バイオマーカー嗅覚・見た目についての最近の知見2022

    • 著者名/発表者名
      亀山祐美
    • 学会等名
      第64回日本老年医学会学術集会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 「AIと認知症」AIと認知症診療 ―顔写真による検討2022

    • 著者名/発表者名
      亀山祐美、亀山征史
    • 学会等名
      第12回日本脳血管・認知症学会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 「ワークショップルックスケアと化粧療法医学」 医療現場における化粧療法の必要性2021

    • 著者名/発表者名
      亀山祐美
    • 学会等名
      第59回日本癌治療学会学術集会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 「シンポジウム高齢者診療の性差におけるニューノーマル」認知症の性差と ニューノーマルな認知症診療2021

    • 著者名/発表者名
      亀山祐美
    • 学会等名
      第15回日本性差医学・医療学会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [図書] 神経系の加齢 神経内科学テキスト改訂第5版2023

    • 著者名/発表者名
      亀山祐美(江藤文夫、飯島節、伊東秀文)
    • 総ページ数
      416
    • 出版者
      南江堂
    • ISBN
      9784524228911
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [図書] ひと目でわかる検査数値 改訂第二版2023

    • 著者名/発表者名
      亀山祐美、梅田悦生
    • 総ページ数
      192
    • 出版者
      同文書院
    • ISBN
      4810377903
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [備考] 東京大学医学部附属病院 プレスリリース

    • URL

      https://www.h.u-tokyo.ac.jp/press/20210126.html

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [産業財産権] 疾患該当性判定プログラム及び疾患該当性判定装置2022

    • 発明者名
      亀山征史、飯塚友道、亀山祐美、秋下雅弘
    • 権利者名
      亀山征史、飯塚友道、亀山祐美、秋下雅弘
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2022
    • 取得年月日
      2022
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2024-01-30  

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