• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

口腔外科におけるBig Dataを用いた深層学習解析モデルの臨床応用に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 20K10115
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57060:外科系歯学関連
研究機関大阪大学

研究代表者

平岡 慎一郎  大阪大学, 歯学部附属病院, 講師 (70615616)

研究分担者 島田 泰如  国立研究開発法人国立国際医療研究センター, その他部局等, 歯科口腔外科医師 (50751757)
関 壮樹  大阪大学, 大学院歯学研究科, 助教 (60755081)
李 天鎬  岡山理科大学, 総合情報学部, 教授 (70792737)
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
3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2022年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2021年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2020年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
キーワード口腔がん / 口腔粘膜疾患 / 人工知能 / 深層学習
研究開始時の研究の概要

口腔粘膜疾患には様々なものがあるが、特に初期の口腔がんについては、口内炎によく似ており、専門外の医療者による見落としも多く経験する。現在口腔粘膜疾患の写真を利用し、それを人工知能(AI)に含まれる深層学習(Deep Learning)技術を用いた口腔粘膜疾患診断支援システムの開発を開始している。さらに口腔外科医療の将来を見据え、電子カルテ上のあらゆる情報「Big Data」(現病歴、既往歴、嗜好、血液検査、画像診断、病理診断)の解析基盤を構築することが必要である。本システムは、口腔がんを含めた口腔粘膜疾患の発症リスクや、予後予測因子等の解明につなげるための基盤構築を目指す。

研究実績の概要

口腔外科の診療領域において、口腔粘膜疾患は診療頻度の高いものであるが、一般的に多い口内炎や、生命予後に関わる口腔がん等様々なものがあるが、実臨床 では、診断に苦慮することが多く、専門外の医療者による見落としも多く経験する。口腔がんは、初期であれば治癒率は低くなく、治療による機能障害もほとん ど生じない。そのことから、口腔がんによる生命予後の向上や、治療によるQOLの低下を防ぐためには、早期発見のための簡便なシステムを開発することが極め て有用である。そこで、我々は口腔粘膜疾患の写真を利用し、それを人工知能(AI)に含まれる深層学習(Deep Learning)技術を用いた口腔粘膜疾患診断支援 システムの開発に着手し、平均約90%以上の精度が得られた。一方で厚生労働省より、AI医療機器の最終使用責任は医師にあるとの見解が出されたことと、昨 今の、COVID-19のパンデミックにより、オンライン診療導入の機運が高まっており、今後は、モニタ上での診療スキルが必須となることが推察されるが、現在までにそのスキルに関連する研究がなされていないことから、PCモニタ上での最適な検診方法確立を目的とした視線座標データを用いた解析に着手し、口腔外科熟 練医の診断時の視線を機械学習アルゴリズムにて可視化することに成功し英文論文にて発表した。またMDCTでの口腔癌患者の咬筋の抽出AIを作成し栄養および代謝関連因子との相関を検証し、生命予後との関連があることを見いだし、英文論文にて発表した。現在より簡便なアルゴリズムの作成が可能か検証中である。

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

口腔粘膜疾患の診断に寄与する、追加した電子カルテデータからの栄養および代謝に関連するデータの収集した。今年度に最終的な解析を行う。

今後の研究の推進方策

現在までに得られたデータを、現在開発に用いている機械学習アルゴリズムに加えて、既存の統計学的手法も加えた形で開発をすすめる

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

    (30件)

すべて 2024 2023 2022 2021 2020

すべて 雑誌論文 (8件) (うち査読あり 7件、 オープンアクセス 5件) 学会発表 (19件) (うち招待講演 7件) 図書 (3件)

  • [雑誌論文] Automated evaluation of masseter muscle volume: deep learning prognostic approach in oral cancer2024

    • 著者名/発表者名
      Sakamoto Katsuya、Hiraoka Shin-ichiro、Kawamura Kohei、Ruan Peiying、Uchida Shuji、Akiyama Ryo、Lee Chonho、Ide Kazuki、Tanaka Susumu
    • 雑誌名

      BMC Cancer

      巻: 24 号: 1 ページ: 128-128

    • DOI

      10.1186/s12885-024-11873-y

    • 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
  • [雑誌論文] Machine Learning Analysis of Gaze Data for Enhanced Precision in Diagnosing Oral Mucosal Diseases2023

    • 著者名/発表者名
      Uchida Shuji、Hiraoka Shin-ichiro、Kawamura Kohei、Sakamoto Katsuya、Akiyama Ryo、Tanaka Susumu
    • 雑誌名

      Journal of Clinical Medicine

      巻: 13 号: 1 ページ: 136-136

    • DOI

      10.3390/jcm13010136

    • 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
  • [雑誌論文] Analysis of Feeding Behavior Characteristics in the Cu/Zn Superoxide Dismutase 1 (SOD1) SOD1G93A Mice Model for Amyotrophic Lateral Sclerosis (ALS)2023

    • 著者名/発表者名
      Kitaoka Yoshihiro、Seki Soju、Kawata Sou、Nishiura Akira、Kawamura Kohei、Hiraoka Shin-ichiro、Kogo Mikihiko、Tanaka Susumu
    • 雑誌名

      Nutrients

      巻: 15 号: 7 ページ: 1651-1651

    • DOI

      10.3390/nu15071651

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 歯科衛生士が気づくべき口腔がんや口腔粘膜疾患について2023

    • 著者名/発表者名
      平岡 慎一郎
    • 雑誌名

      大阪府歯科衛生士会学術誌

      巻: 32 ページ: 8-10

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Prediction of cervical lymph node metastasis from immunostained specimens of tongue cancer using a multilayer perceptron neural network2022

    • 著者名/発表者名
      Kawamura Kohei、Lee Chonho、Yoshikawa Takashi、Hani Al‐Shareef、Usami Yu、Toyosawa Satoru、Tanaka Susumu、Hiraoka Shin‐Ichiro
    • 雑誌名

      Cancer Medicine

      巻: 12 号: 5 ページ: 5312-5322

    • DOI

      10.1002/cam4.5343

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Head and Neck Tumor 頭頸部腫瘍 診断・治療に向けた新技術の展開 口腔がん領域における人工知能導入の可能性2021

    • 著者名/発表者名
      川村 晃平, 平岡 慎一郎
    • 雑誌名

      癌と化学療法

      巻: 48 ページ: 894-899

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effects of Prophylaxis with Oral Supportive Care for Peri-implantitis in Patients Undergoing Malignancy Chemotherapy2021

    • 著者名/発表者名
      Yoshimi Ohnishi, Takashi Fujii, Jun Ishikawa, Miki Ishibashi, Masahiko Higashiyama, Shin-Ichiro Hiraoka
    • 雑誌名

      Oral Health and Preventive Dentistry

      巻: 19 ページ: 547-554

    • 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
  • [雑誌論文] AIによる臨床診断、病理診断、データ駆動型科学について2020

    • 著者名/発表者名
      平岡慎一郎
    • 雑誌名

      日本口腔腫瘍学会誌

      巻: 32

    • NAID

      130007958731

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] AIが実現する口腔癌の早期診断と治療戦略2024

    • 著者名/発表者名
      平岡慎一郎
    • 学会等名
      第42回 日本口腔腫瘍学会総会・学術大会 シンポジウム「先端治療」
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] バーチャルキャンサーボード2023

    • 著者名/発表者名
      平岡 慎一郎、佐藤太郎
    • 学会等名
      第47回 日本頭頸部癌学会総会・学術講演会 特別企画
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 大規模データ解析を活用した口腔外科患者群の体組成データに基づくクラスタリング分析2023

    • 著者名/発表者名
      板倉裕、平岡慎一郎、川村晃平、穐山稜、阪本勝也
    • 学会等名
      第39回 日本臨床栄養代謝学会 学術集会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 「口腔腫瘍の診断におけるAIの活用」口腔粘膜疾患診断支援 AI の産学協同研究開発2023

    • 著者名/発表者名
      平岡慎一郎
    • 学会等名
      第41回日本口腔腫瘍学会総会・学術大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 視線データ解析による新規口腔がん診断アルゴリズムの研究2022

    • 著者名/発表者名
      内田修爾,平岡慎一郎, 川村晃平, 阪本勝也, 田中晋
    • 学会等名
      第46回日本頭頚部癌学会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] Endocytoscopyを用いた口腔癌・口腔潜在的悪性疾患診断AIの研究開発2022

    • 著者名/発表者名
      穐山凌,平岡 慎一郎, 川村 晃平, 大家 香織, 内田 修爾, 阪本 勝也, 田中 晋
    • 学会等名
      第67回日本口腔外科学会総会・学術大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 口腔がん患者におけるBIA法による体組成評価と、頭頸部筋定量AIの臨床的意義2022

    • 著者名/発表者名
      平岡慎一郎,阪本勝也、川村晃平
    • 学会等名
      第37回日本臨床栄養代謝学会学術大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] A novel method for predicting oral cancer prognosis using a semantic segmentation model of masseter muscle2022

    • 著者名/発表者名
      Katsuya Sakamoto,Shin-ichiro Hiraoka、Kohei Kawamura、 Shuji Uchida、Ryo Akiyama、Susumu Tanaka
    • 学会等名
      第60回日本癌治療学会学術集会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 歯科衛生士が気づくべき 口腔がんや口腔粘膜疾患について2022

    • 著者名/発表者名
      平岡慎一郎
    • 学会等名
      大阪府歯科衛生士会 学術講演会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 口腔粘膜疾患診断支援 AI の 社会実装に向けた産学共同研究開発2021

    • 著者名/発表者名
      平岡慎一郎
    • 学会等名
      第24回日本歯科医学会学術大会 シンポジウム「口腔顎顔面疾患診断への人工知能の応用」
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 口腔粘膜疾患診断における AI2021

    • 著者名/発表者名
      平岡慎一郎, 川村晃平, 李天鎬, 小林義和, 島田泰如, 吉田遼司, 住友伸一郎, 宮下仁, 川原一郎, 田中晋, 鵜澤成一
    • 学会等名
      第45回日本頭頸部癌学会総会・学術講演会 シンポジウム 「口腔顎顔面疾患診断と治療におけるAIの活用」
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Deep Learningを用いた咬筋評価による口腔がん患者の新規予後予測法の検討2021

    • 著者名/発表者名
      阪本勝也、平岡慎一郎、川村晃平、内田修爾、田中晋
    • 学会等名
      第66回公益社団法人日本口腔外科学会総会・学術大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 機械学習を用いた口腔検診時の視線data解析による診断技術確立の試み2021

    • 著者名/発表者名
      内田修爾、平岡慎一郎、川村晃平、阪本勝也、田中晋
    • 学会等名
      第66回公益社団法人日本口腔外科学会総会・学術大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 超拡大内視鏡による細胞形態観察Dataを用いた新規口腔癌診断支援AIの研究2021

    • 著者名/発表者名
      川村晃平、平岡慎一郎、李天鎬、阪本勝也、内田修爾
    • 学会等名
      第45回日本頭頸部癌学会総会・学術講演会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 口腔がん患者における頭頸部領域の骨格筋およびAIを用いた新規予後予測法の検討2021

    • 著者名/発表者名
      阪本勝也、平岡慎一郎、川村晃平、内田修爾、田中晋、古郷幹彦
    • 学会等名
      第75回NPO法人日本口腔科学会学術集会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 臨床医の視線dataを用いた口腔検診の最適化に向けた研究2021

    • 著者名/発表者名
      内田修爾、平岡慎一郎、川村晃平、阪本勝也、古郷幹彦
    • 学会等名
      第39回 日本口腔腫瘍学会総会・学術大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 口腔粘膜疾患診断における AI ~口腔外科臨床医が行う AI 開発~2020

    • 著者名/発表者名
      平岡 慎一郎
    • 学会等名
      第65回 日本口腔外科学会総会・学術大会 口腔三学会合同シンポジウム
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Deep Learningによる画像認識を用いた、舌扁平上皮癌の手術切除検体の 特徴抽出による予後予測に関する研究2020

    • 著者名/発表者名
      川村晃平、平岡慎一郎、李天鎬、大家香織、田中晋、古郷幹彦
    • 学会等名
      第44回日本頭頸部癌学会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] Deep Learningを用いた、舌扁平上皮癌の切除検体に対する 新規予後予測法に関する研究2020

    • 著者名/発表者名
      川村晃平,平岡慎一郎,李天鎬,大家香織,福田康夫, 宇佐美悠,内田修爾,阪本勝也,田中晋,古郷幹彦
    • 学会等名
      第58回日本癌治療癌学会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [図書] インナービジョン 第38巻第7号(2023JULY)2023

    • 著者名/発表者名
      平岡慎一郎
    • 総ページ数
      8
    • 出版者
      インナービジョン
    • ISBN
      4910561307
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [図書] 学びはじめ歯科医療AIの世界 ディープラーニングがひらくデジタルデンティストリーの近未来 「補綴臨床 digital and international」 (藤田広2023

    • 著者名/発表者名
      平岡慎一郎 (分担)
    • 総ページ数
      5
    • 出版者
      医歯薬出版
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [図書] 日本臨床栄養代謝学会 JSPENコンセンサスブック①2022

    • 著者名/発表者名
      平岡慎一郎(分担)日本臨床栄養代謝学会(JSPEN)
    • 総ページ数
      1
    • 出版者
      医学書院
    • ISBN
      9784260046473
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2020-04-28   更新日: 2024-12-25  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi