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肝腫瘍に対する肝表層血管構造のAI診断に基づくリアルタイム解析システムの開発

研究課題

研究課題/領域番号 20K09065
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55020:消化器外科学関連
研究機関昭和大学

研究代表者

松田 和広  昭和大学, 医学部, 講師 (40529137)

研究分担者 青木 武士  昭和大学, 医学部, 教授 (30317515)
村上 雅彦  昭和大学, 医学部, 特任教授 (70255727)
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2025-03-31
研究課題ステータス 交付 (2023年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2024年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2023年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2022年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2021年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2020年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
キーワード腹腔鏡下肝切除 / 術中腫瘍診断 / 肝表層血管 / Narrow-band imaging / NBI / AI診断
研究開始時の研究の概要

腹腔鏡下肝切除術における新たな術中腫瘍診断法として、肝表面の微小血管構造を狭帯域光観察(Narrow band imaging;NBI)にて詳細に観察し、リアルタイムに術中診断を行う手法を考案した。NBIにて得られた肝表層血管走行の変化と肝腫瘍との関連性を評価し、新たな腫瘍診断法の確立を目的とする。さらには、異常血管構造のパターンを蓄積し人工知能(AI)に学習させることで、微小血管構造の変化による良悪性自動診断システムの実現を目指す。

研究実績の概要

これまでの研究を継続し、腹腔鏡下肝切除を施行した症例を対象に、良性および悪性肝腫瘤の局在と肝表層の血管構造の変化について評価を行った。これまでの研究結果から、悪性腫瘍においては肝表層の微小血管に異常構造(1.Enlargement、2. Tortuosity、3.Heterogeneity)を認める一方で、良性腫瘍においては明らかな変化は認められないことを明らかにし、Narrow-band imaging(NBI)観察を用いることで白色光観察と比較しより明瞭に描出されることを確認した。
また、異常血管構造の発現は肝細胞癌でより強く認められることを明らかにし、腫瘍の質的診断に有用であることが示唆された。これらの先行研究の結果は学会および論文にて報告を行った。(Narrow-band Imaging Examination of Microvascular Architecture of Subcapsular Hepatic Tumors.Surg Res.2021 May;261:51- 57.)。現在症例をさらに蓄積中であるがこれまでの研究成果と同様の結果が得られている。今後、さらに症例の蓄積を行い整合性を高めると共に、最終目的であるAI診断システムの構築に向けて研究計画を進めていく予定である。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

4: 遅れている

理由

肝表層の微小血管構造の変化と、病理学的診断の整合性についてはこれまでの症例から証明されつつある。しかしながら、手術症例数が当初の予定より少なく、腫瘍診断システムを構築するためのデータ蓄積が遅れている。

今後の研究の推進方策

昨年同様に症例データの蓄積作業を進める。当院単独では症例の蓄積が予定より遅れてしまう場合は、関連施設への研究協力を依頼し症例獲得に努める。また、開腹肝切除症例においても同様の評価が可能であれば症例数に加えてさらに解析を進める。AI診断システムの開発においては現状の想定しているシステム加えて、より少ない症例数で評価が行える手法がないかさらに検討を行う。

報告書

(4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
  • 研究成果

    (8件)

すべて 2023 2022 2021 2020

すべて 雑誌論文 (1件) (うち国際共著 1件、 査読あり 1件) 学会発表 (7件)

  • [雑誌論文] Narrow-band Imaging Examination of Microvascular Architecture of Subcapsular Hepatic Tumors2021

    • 著者名/発表者名
      Aoki Takeshi、Matsuda Kazuhiro、Mansour Doaa A.、Koizumi Tomotake、Goto Satoru、Watanabe Makoto、Otsuka Koji、Murakami Masahiko
    • 雑誌名

      Journal of Surgical Research

      巻: 261 ページ: 51-57

    • DOI

      10.1016/j.jss.2020.12.001

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書 2020 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] 肝胆膵良性疾患に対する 術中ナビゲーションを用いた低侵襲手術2023

    • 著者名/発表者名
      松田和広
    • 学会等名
      第123回 外科学会定期学術集会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] ICG蛍光法とNBI観察を用いた術中腫瘍診断法の有用性と課題2022

    • 著者名/発表者名
      松田和広
    • 学会等名
      日本蛍光ガイド手術研究会第5回学術集会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 肝胆膵手術における多層的手術支援の導入と実際2022

    • 著者名/発表者名
      松田和広
    • 学会等名
      第122回 日本外科学会定期学術集会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] Intraoperative tumor identification using ICG fluorescence and narrow-band imaging in laparoscopic hepatectomy2021

    • 著者名/発表者名
      松田和広
    • 学会等名
      The 76th General Meeting of the Japanese Society of Gastroenterological Surgery
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] ICG蛍光法を用いた肝腫瘍同定とNBIによる良悪性診断2021

    • 著者名/発表者名
      松田和広
    • 学会等名
      日本蛍光ガイド手術研究会 第4回学術集会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 腹腔鏡下肝切除におけるICG蛍光法とNBIを用いた術中腫瘍診断法の検討2020

    • 著者名/発表者名
      松田和広
    • 学会等名
      第120回 日本外科学会 定期学術集会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] Intraoperative tumor diagnosis using Narrow-Band Imaging for laparoscopic liver resection2020

    • 著者名/発表者名
      松田和広
    • 学会等名
      The 75th General Meeting of the Japanese Society of Gastroenterological Surgery
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2024-12-25  

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