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AIを活用した頚部リンパ節転移に対する超音波検査診断支援システムの開発

研究課題

研究課題/領域番号 20K18667
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分57060:外科系歯学関連
研究機関岡山大学

研究代表者

竹下 洋平  岡山大学, 医歯薬学域, 助教 (30803853)

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
2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
2022年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2021年度: 390千円 (直接経費: 300千円、間接経費: 90千円)
2020年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
キーワードDeep Learning / 超音波検査 / 頸部リンパ節転移 / 頸部リンパ節 / 口腔癌
研究開始時の研究の概要

超音波検査は被曝のない簡便な検査法であるが、検査者の知識や経験の影響を受けやすい診断精度の向上が求められている。口腔癌における頚部リンパ節転移の超音波診断では、内部性状や血流動態の定性的評価が有用である。
近年では医療分野における疾患の診断に対して、AI(人工知能)の応用が図られている。検査者による定性的評価を反映させ、診断能を高めたAI診断支援システムを構築できれば、超音波検査における診断の効率化や精度の向上が可能となる。
本研究では、転移リンパ節の特徴的所見を用いて、検査者の経験に左右されない、AIを融合させた新たな頚部リンパ節超音波検査診断システムを開発することを目的とする。

研究実績の概要

超音波検査は被曝のない簡便な検査法であるが、検査者の知識や経験の影響を受けやすい診断精度の向上が求められている。口腔癌における頚部リンパ節転移の超音波診断においては、特徴的所見を示す内部性状や血流動態の定性的評価が有用であることが報告されてきた。検査者による定性的評価を反映させ、診断能を高めたAI診断支援システムを構築できれば、超音波検査における診断の効率化や制度の向上が可能となる。本研究では、転移リンパ節の特徴的所見を用いて、検査者の経験に左右されない、AIを融合させた新たな頚部リンパ節超音波検査診断システムを開発することを目的としている。2021年度は2020年度と同様に、転移・非転移頚部リンパ節のリスト作成およびディープラーニング用データ画像の作成を行った。口腔癌を有する患者の中で、術前に超音波検査機器で頚部リンパ節超音波検査を施行された症例を抽出した。その中で、腫瘍切除術および頚部リンパ節郭清術を受け、摘出したリンパ節の病理組織検査によって転移の有無の評価がなされているものを対象とし、リストを作成した。また、評価に用いるデータ画像サイズを統一する必要があるため、個々でサイズの異なる頚部リンパ節を切り出して規格化された画像を作成した。一方で、今後のAI診断システム構築に活かすために、予備実験として口腔腫瘤性病変の超音波検査の有用性を観察者評価にて検討した。学会発表および論文発表を行った。2024年度は2022~2023年度に引き続き規格化画像の切り出しをリスト中の全ての患者に対して行い、ディープラーニングツールを使用して学習を行い、頚部リンパ節診断支援システムの構築を検討していく予定である。

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

2023年度は新型コロナウイルス感染症の状況が落ち着いてきたものの、患者の受診制限などに伴う超音波検査数減少の影響が続いており、データ画像の収集に遅れが生じている。画像の回転や反転による複製で評価枚数を増やすことで、対応が可能であると考えている。

今後の研究の推進方策

評価画像の抽出や規格化画像の切り出しを継続して行い、十分な評価枚数を確保する。また、ディープラーニングツールを使用して学習を行い、頚部リンパ節診断支援システムの構築を検討していく。

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

すべて 雑誌論文 (1件) (うち国際共著 1件、 査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] Ultrasound procedure for the diagnosis of mass lesions in the oral region2022

    • 著者名/発表者名
      Yohei Takeshita, Toshiyuki Kawazu, Miki Hisatomi, Shunsuke Okada, Mamiko Fujikura, Saori Yoshida, Yudai Shimizu, Yoshinobu Yanagi, Nunichi Asaum
    • 雑誌名

      Oral Radiol.

      巻: 38(2) 号: 1 ページ: 93-100

    • DOI

      10.1007/s11282-022-00605-2

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書 2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] ChatGPTは日本歯科放射線学会認定医試験対策に有用か2023

    • 著者名/発表者名
      竹下洋平,河津俊幸,久富美紀,岡田俊輔,藤倉満美子,難波友里,吉田鈴加,吉田沙織,柳文修,浅海淳一
    • 学会等名
      日本歯科放射線学会第4回秋季学術大会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 肩甲舌骨筋上頸部郭清術の郭清範囲による摘出リンパ節数への影響の放射線解剖学的検討2023

    • 著者名/発表者名
      竹下洋平,岩永譲,伊原木聰一郎,大山厳雄,松下祐樹,河津俊幸,久富美紀,岡田俊輔,藤倉満美子,浅海淳一
    • 学会等名
      第68回日本口腔外科学会総会・学術大会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] ChatGPTは日本歯科放射線学会専門医試験対策に有用か2023

    • 著者名/発表者名
      竹下洋平,河津俊幸,久富美紀,岡田俊輔,藤倉満美子,吉田鈴加,福村優華,中村吉秀,柳文修,浅海淳一
    • 学会等名
      日本歯科放射線学会第42回関西・九州合同地方会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 肩甲舌骨筋上頸部郭清術における郭清範囲の放射線解剖学的検討2022

    • 著者名/発表者名
      竹下洋平,岩永譲,伊原木聰一郎,大山厳雄,松下祐樹,河津俊幸,久富美紀,岡田俊輔,藤倉満美子,浅海淳一
    • 学会等名
      日本歯科放射線学会第3回秋季学術大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 口腔顎顔面領域の臨床解剖と画像診断2022

    • 著者名/発表者名
      竹下洋平,河津俊幸,久富美紀,岡田俊輔,藤倉満美子,伊原木聰一郎,岩永譲,影山幾男,松下祐樹,R. Shane Tubbs,浅海淳一
    • 学会等名
      第127回日本解剖学会総会・全国学術集会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] Ultrasonography diagnosis of mass-like lesions of the oral region2021

    • 著者名/発表者名
      Takeshita Y, Kawazu T, Hisatomi M, Okada S, Fujikura M, Yosida S, Namba Y, Shimizu Y, Yanagi Y, Asaumi J
    • 学会等名
      The 23rd International Congress of DentoMaxilloFacial Radiology
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 口腔腫瘤性病変への超音波検査の有用性の検討2021

    • 著者名/発表者名
      竹下洋平,河津俊幸,久富美紀,岡田俊輔,藤倉満美子,吉田沙織,難波友里,清水雄大,柳文修,浅海淳一
    • 学会等名
      第24回日本歯科医学会学術大会
    • 関連する報告書
      2021 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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