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創傷画像データベースの機械学習に基づく重度・治癒度スコアリング支援システムの開発

研究課題

研究課題/領域番号 20K21700
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
審査区分 中区分58:社会医学、看護学およびその関連分野
研究機関東京大学

研究代表者

森 武俊  東京大学, 大学院情報理工学系研究科, 教授 (20272586)

研究分担者 野口 博史  大阪市立大学, 大学院工学研究科, 教授 (50431797)
真田 弘美  東京大学, 大学院医学系研究科(医学部), 教授 (50143920)
高橋 聡明  東京大学, 大学院医学系研究科(医学部), 特任助教 (50824653)
研究期間 (年度) 2020-07-30 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円)
2021年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
2020年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
キーワード看護工学 / 画像認識 / 画像識別 / 褥瘡 / 深層学習 / ディープラーニング / リアルワールドデータ / 看護理工学 / スキンテア / 機械学習
研究開始時の研究の概要

臨床において病棟回診等で蓄積されてきた多量の創傷デジタル画像データをもとにDeep Learningを中核とする機械学習を行うことで創傷の識別モデルを構成し,新たに撮る創傷画像の自動分類を行うソフトを開発してスコアを看護師ほか創傷評価者へ提示し,超音波エコーと組み合わせ傷を見るだけでなく匂いや患者病態も見ている医療者の経験や知識に基づくスコア決定をインタラクティブに支援するシステムを作る.

研究成果の概要

臨床において病棟の回診などで蓄積されてきた多量の創傷のデジタルカメラによる撮影画像データをもとにDeep Learningを中核とする機械学習を行うことで創傷の識別モデルを構成し,新たに撮影する創傷の画像の自動分類を行うソフトウェアを開発した。このソフトウェアに基づき、計算される創傷の重症度や治癒度の客観的スコアを看護師をはじめとする創傷評価者へ提示することで、超音波エコー画像などと組み合わせて傷を単に目で見るだけでなく匂いや患者病態も見ているヘルスケアプロフェッショナルの経験や知識に基づくスコア決定やケアプロセスの設計の判断をインタラクティブに支援するシステムを形成した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

褥瘡や糖尿病性潰瘍、スキンテアなどの創傷の評価法として臨床に普及し活用が進んでいる様々なツールは,ほとんどの場合もっぱら主として視覚を中心とした主観的評価に基づくため看、護師などの評価者や評価のタイミング・機会に依存して再現性が必ずしも高くないという重大な問題が指摘され続けてきた.創傷の重症度や治癒経過の評価の妥当性が確保され、信頼性が高く客観的な手法が望まれている。本研究は、創傷画像を自動分類してアセスメントスコアを自動算出することで、インタラクティブに、ヘルスケアプロフェッショナルによる創傷の客観的評価を支援するシステムを開発したものである。

報告書

(3件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 研究成果

    (11件)

すべて 2021 2020 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 2件、 招待講演 1件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] 褥瘡画像のAI 技術による画像処理2021

    • 著者名/発表者名
      森 武俊、カン スーイン
    • 雑誌名

      日本創傷・オストミー・失禁管理学会誌

      巻: 25 号: 3 ページ: 490-498

    • DOI

      10.32201/jpnwocm.25.3_490

    • NAID

      130008115280

    • ISSN
      1884-2321, 1884-233X
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Skin tear classification using machine learning from digital RGB image2021

    • 著者名/発表者名
      Nagata Takuro、Noyori Shuhei S.、Noguchi Hiroshi、Nakagami Gojiro、Kitamura Aya、Sanada Hiromi
    • 雑誌名

      Journal of Tissue Viability

      巻: - 号: 4 ページ: 588-593

    • DOI

      10.1016/j.jtv.2021.01.004

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Wound image segmentation for measuring the size of wound using U-Net combined with object detection2021

    • 著者名/発表者名
      SooIn Kang, Taketoshi Mori
    • 学会等名
      第31回日本創傷・オストミー・失禁管理学会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Pressure ulcer segmentation to record wound size using recurrent residual convolutional neural network2021

    • 著者名/発表者名
      SooIn Kang, Taketoshi Mori
    • 学会等名
      The 9th Asia Pacific Enterostomal Therapy Nurse Association Conference
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Segmentation of Pressure Ulcer Images for Estimation of Wound Status Using Residual Convolutional Neural Network2021

    • 著者名/発表者名
      SooIn Kang, Taketoshi Mori
    • 学会等名
      43rd IEEE EMB Conference
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 緩和ケアおよび終末期にある患者に存在する皮膚変化と皮膚の不全に関する定義の検討と避けられない褥瘡の定義策定に向けた検討 本邦の現状2020

    • 著者名/発表者名
      高橋 聡明
    • 学会等名
      第29回日本創傷・オストミー・失禁管理学会学術集会,
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] キンケア重症度判断支援プロトタイプWebアプリケーション2020

    • 著者名/発表者名
      野口 博史, 野寄 修平, 長田 拓朗, 仲上 豪二朗, 北村 言, 真田 弘美. ス
    • 学会等名
      第8回看護理工学会学術集会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] スキン-テア重症度自動推定手法の開発:機械学習手法の検討.2020

    • 著者名/発表者名
      野寄 修平, 長田 拓朗, 野口 博史, 仲上 豪二朗, 北村 言, 真田 弘美.
    • 学会等名
      第8回看護理工学会学術集会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 教師あり機械学習による褥瘡発生予測手法の検討:電子カルテデータを用いたレトロスペクティブコホート研究2020

    • 著者名/発表者名
      仲上 豪二朗, 横田 慎一郎, 北村 言, 高橋 聡明, 森田 光治良, 野口 博史, 大江 和彦, 真田 弘美.
    • 学会等名
      第50回日本創傷治癒学会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [備考] 東京大学次世代知能科学研究センター Webページ

    • URL

      http://www.ai.u-tokyo.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [備考] 東京大学次世代知能科学研究センター森研究室

    • URL

      https://www.ai.u-tokyo.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書

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公開日: 2020-08-03   更新日: 2023-01-30  

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