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自動問診AIの利用を前提とした診断精度を最大化する診断思考理論の開発

研究課題

研究課題/領域番号 21K10355
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58010:医療管理学および医療系社会学関連
研究機関獨協医科大学

研究代表者

原田 侑典  獨協医科大学, 医学部, 講師 (40810502)

研究分担者 志水 太郎  獨協医科大学, 医学部, 教授 (50810529)
研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
2023年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円)
2022年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2021年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワードAI自動問診 / 診断エラー / 自動問診AI / Diagnostic Excellence / 自動AI問診 / 診断精度 / 診断思考理論開発
研究開始時の研究の概要

人工知能(Artificial Intelligence:AI)が自動で患者の問診を行い、鑑別診断を挙げる自動問診AIが医療現場に導入されている。自動問診AI利用による診断精度向上効果が期待されるが、利用する医師の診断思考に誤りがあれば診断精度は下がりうる。本研究では、自動問診AIを利用した際に医師の診断精度が下がる場合の原因を明らかにした上で、自動問診AIを利用した際に医師の診断精度が最大となる診断思考方法を理論化する。自動問診AIの利用によって医師の診断精度が変化する理由が分かることで、自動問診AIの有効利用に関する研究が進み、日常診療での診断の誤りや遅れが減り、医療の質の向上につながる。

研究成果の概要

本研究ではAI自動問診による鑑別診断リストの提示の有無は医師の診断精度に影響を与えないが、AIの鑑別診断リストの診断精度は医師の診断精度に影響を及ぼすことを示した。次に、一般内科外来でAI自動問診を利用した場合、診断エラーの頻度が若干低下する可能性を示した。さらに、AI自動問診の鑑別診断リストの診断精度は、他のAIの鑑別診断リストと共通する鑑別診断の数が多いほど高いことを示し、複数のAIを併用することに有用性を示唆した。また、AI自動問診の診断精度は経時的に向上しておらず、稀な疾患や病像では精度が低い問題も指摘した。さらに、AI自動問診の診断精度を医師は正確に判断できないことも示した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究の結果から、現在日本で利用されているAI自動問診の診断精度は全面的に信用してよいほどの水準にはないこと、特に稀な疾患や非典型的な病像など診断に誤りや遅れが生じる危険性が高い患者においてはさらに低くなることから、そのような患者であると感じた場合にはAIを頼らない方がよいことが示唆されるほか、AIの診断が正しいか否かの判断は医師の直観は当てにはならないため、他のAIを併用して共通する鑑別が多いかどうかで判断する方が安全であることも示唆される。このように、本研究はAI自動問診を安全に使用する際の具体的な方法を推奨することができた。

報告書

(4件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 研究成果

    (30件)

すべて 2023 2022 2021

すべて 雑誌論文 (14件) (うち国際共著 3件、 査読あり 14件、 オープンアクセス 10件) 学会発表 (16件) (うち国際学会 5件、 招待講演 4件)

  • [雑誌論文] Effects of Combinational Use of Additional Differential Diagnostic Generators on the Diagnostic Accuracy of the Differential Diagnosis List Developed by an Artificial Intelligence?Driven Automated History?Taking System: Pilot Cross-Sectional Study2023

    • 著者名/発表者名
      Harada Yukinori、Tomiyama Shusaku、Sakamoto Tetsu、Sugimoto Shu、Kawamura Ren、Yokose Masashi、Hayashi Arisa、Shimizu Taro
    • 雑誌名

      JMIR Formative Research

      巻: 7 ページ: e49034-e49034

    • DOI

      10.2196/49034

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] The first diagnostic excellence conference in Japan2023

    • 著者名/発表者名
      Shimizu Taro、Harada Yukinori
    • 雑誌名

      Diagnosis

      巻: - 号: 4 ページ: 353-355

    • DOI

      10.1515/dx-2023-0027

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Diagnostic Accuracy of Differential-Diagnosis Lists Generated by Generative Pretrained Transformer 3 Chatbot for Clinical Vignettes with Common Chief Complaints: A Pilot Study2023

    • 著者名/発表者名
      Hirosawa Takanobu、Harada Yukinori、Yokose Masashi、Sakamoto Tetsu、Kawamura Ren、Shimizu Taro
    • 雑誌名

      International Journal of Environmental Research and Public Health

      巻: 20 号: 4 ページ: 3378-3378

    • DOI

      10.3390/ijerph20043378

    • 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] “Pivot and Cluster Strategy” in the light of Kahneman’s “Decision Hygiene” template2023

    • 著者名/発表者名
      Shimizu Taro、Lim Tow Keang
    • 雑誌名

      Diagnosis

      巻: - 号: 3 ページ: 215-217

    • DOI

      10.1515/dx-2022-0129

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Effect of contextual factors on the prevalence of diagnostic errors among patients managed by physicians of the same specialty: a single-centre retrospective observational study2023

    • 著者名/発表者名
      Harada Yukinori、Otaka Yumi、Katsukura Shinichi、Shimizu Taro
    • 雑誌名

      BMJ Quality & Safety

      巻: - 号: 6 ページ: 386-394

    • DOI

      10.1136/bmjqs-2022-015436

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effectual Diagnostic Approach: A New Strategy to Achieve Diagnostic Excellence in High Diagnostic Uncertainty2022

    • 著者名/発表者名
      Amano Masayuki、Harada Yukinori、Shimizu Taro
    • 雑誌名

      International Journal of General Medicine

      巻: Volume 15 ページ: 8327-8332

    • DOI

      10.2147/ijgm.s389691

    • 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] An equation for excellence in clinical reasoning2022

    • 著者名/発表者名
      Shimizu Taro、Graber Mark L.
    • 雑誌名

      Diagnosis

      巻: - 号: 2 ページ: 61-63

    • DOI

      10.1515/dx-2022-0060

    • 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 / 国際共著
  • [雑誌論文] Factors associated with delayed diagnosis of appendicitis in adults: A single-center, retrospective, observational study2022

    • 著者名/発表者名
      Harada Taku、Harada Yukinori、Hiroshige Juichi、Shimizu Taro
    • 雑誌名

      PLOS ONE

      巻: 17 号: 10 ページ: e0276454-e0276454

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0276454

    • 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] Outcomes of General Internal Medicine Consultations for Diagnosis from Specialists in a Tertiary Hospital: A Retrospective Observational Study2022

    • 著者名/発表者名
      Yokose Masashi、Harada Yukinori、Hanai Shogo、Tomiyama Shusaku、Shimizu Taro
    • 雑誌名

      International Journal of General Medicine

      巻: Volume 15 ページ: 7209-7217

    • DOI

      10.2147/ijgm.s378146

    • 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] How insight contributes to diagnostic excellence2022

    • 著者名/発表者名
      Shimizu Taro、Graber Mark
    • 雑誌名

      Diagnosis

      巻: 9 号: 3 ページ: 311-315

    • DOI

      10.1515/dx-2022-0007

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] The Clinical and Biological Manifestations in Women with Iron Deficiency Without Anemia Compared to Iron Deficiency Anemia in a General Internal Medicine Setting: A Retrospective Cohort Study2022

    • 著者名/発表者名
      Hirosawa Takanobu、Hayashi Arisa、Harada Yukinori、Shimizu Taro
    • 雑誌名

      International Journal of General Medicine

      巻: Volume 15 ページ: 6765-6773

    • DOI

      10.2147/ijgm.s376405

    • 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] Incidence of Diagnostic Errors Among Unexpectedly Hospitalized Patients Using an Automated Medical History?Taking System With a Differential Diagnosis Generator: Retrospective Observational Study2022

    • 著者名/発表者名
      Kawamura Ren、Harada Yukinori、Sugimoto Shu、Nagase Yuichiro、Katsukura Shinichi、Shimizu Taro
    • 雑誌名

      JMIR Medical Informatics

      巻: 10 号: 1 ページ: e35225-e35225

    • DOI

      10.2196/35225

    • 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] Efficacy of Artificial-Intelligence-Driven Differential-Diagnosis List on the Diagnostic Accuracy of Physicians: An Open-Label Randomized Controlled Study2021

    • 著者名/発表者名
      Harada Yukinori、Katsukura Shinichi、Kawamura Ren、Shimizu Taro
    • 雑誌名

      International Journal of Environmental Research and Public Health

      巻: 18 号: 4 ページ: 2086-2086

    • DOI

      10.3390/ijerph18042086

    • 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] Effects of a Differential Diagnosis List of Artificial Intelligence on Differential Diagnoses by Physicians: An Exploratory Analysis of Data from a Randomized Controlled Study2021

    • 著者名/発表者名
      Harada Yukinori、Katsukura Shinichi、Kawamura Ren、Shimizu Taro
    • 雑誌名

      International Journal of Environmental Research and Public Health

      巻: 18 号: 11 ページ: 5562-5562

    • DOI

      10.3390/ijerph18115562

    • 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
  • [学会発表] Accuracy of DDx generator based on the number of shared DDx with other DDx generators2023

    • 著者名/発表者名
      Harada Y, Tomiyama S, Sakamoto T, Yokose M, Kawamura R, Hayashi A, Shimizu T
    • 学会等名
      SIDM 2023 Cleveland
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 病院総合診療医のための外来での診断学2022

    • 著者名/発表者名
      原田侑典
    • 学会等名
      第2回 シン・若手病院総合診療医カンファレンス
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 総合診療科外来における貧血を伴わない鉄欠乏症の女性と鉄欠乏性貧血の女性との比較:後方視的コホート研究2022

    • 著者名/発表者名
      廣澤孝信, 志水太郎
    • 学会等名
      第50回獨協医学会学術集会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] Characteristics of diagnostic errors in outpatients referred for diagnosis in a tertiary care setting2022

    • 著者名/発表者名
      Shinichi Katsukura, Yukinori Harada, Yumi Otaka, Taro Shimizu
    • 学会等名
      SIDM’s 15th Annual Society to Improve Diagnosis in Medicine conference, SIDM 2022
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Prevalence of diagnostic errors in outpatients consulted by generalists in a tertiary care setting2022

    • 著者名/発表者名
      Yukinori Harada, Yumi Otaka, Shinichi Katsukura, Taro Shimizu
    • 学会等名
      SIDM’s 15th Annual Society to Improve Diagnosis in Medicine conference, SIDM 2022
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Improvement of diagnostic accuracy of artificial intelligence-based differential diagnosis lists by using multiple artificial intelligence systems2022

    • 著者名/発表者名
      Arisa Hayashi, Yukinori Harada, Shusaku Tomiyama, Masashi Yokose, Tetsu Sakamoto, Ren Kawamura, Taro Shimizu
    • 学会等名
      SIDM’s 15th Annual Society to Improve Diagnosis in Medicine conference, SIDM 2022
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] The diagnostic buddy system: enhancing the meta-cognition during the diagnostic process2022

    • 著者名/発表者名
      Yukinori Harada
    • 学会等名
      SIDM’s 15th Annual Society to Improve Diagnosis in Medicine conference, SIDM 2022
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 診断クリニカルパールズ~診断エラー症例から良質な真珠を手に入れよう~2022

    • 著者名/発表者名
      鈴木智晴, 原田侑典, 冨山周作, 原田拓, 會田哲朗, 鈴木森香, 日吉哲也, 宮上泰樹
    • 学会等名
      第25回日本病院総合診療医学会学術総会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 大学病院入院患者における、院内他科から総合診療科へのコンサルテーション研究2022

    • 著者名/発表者名
      川村廉, 横瀬允史, 花井翔悟, 鈴木有大, 原田侑典, 志水太郎
    • 学会等名
      第25回日本病院総合診療医学会学術総会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 大学病院総合診療科の外来患者における主訴と診断エラーとの関連について2022

    • 著者名/発表者名
      大高由美, 原田侑典, 勝倉真一, 志水太郎
    • 学会等名
      第25回日本病院総合診療医学会学術総会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 診断エラーについて2022

    • 著者名/発表者名
      志水太郎, 原田拓
    • 学会等名
      第25回日本病院総合診療医学会学術総会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Outcomes of general internal medicine consultations for diagnosis from specialists in a general hospital: a retrospective observational study2022

    • 著者名/発表者名
      Masashi Yokose, Shogo Hanai, Shusaku Tomiyama, Yukinori Harada, Taro Shimizu
    • 学会等名
      米国内科学会(ACP)日本支部年次総会・講演会2022
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 診療所家庭医×病院総合診療医:リサーチ Special Interest Groups~セッティングの垣根を越えて2022

    • 著者名/発表者名
      金子惇,原田侑典,藤沼康樹,綿貫聡,岩浪悟,青木拓也,浜野淳,鋪野紀好,小坂鎮太郎,吉田絵理子,水本潤希,弓野綾,西岡大輔
    • 学会等名
      第13回日本プライマリ・ケア連合学会学術大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 実はあなたがキーパーソン?!多職種で目指す、診断的安全性が高い組織への道2022

    • 著者名/発表者名
      原田侑典,國友耕太郎,畑拓磨,山口章江,芦野朱,幌沙小里,坂田一樹,林良典,原田拓,石塚晃介,相馬渉,相馬渉,鈴木智晴,倉澤康之,杉原大輔
    • 学会等名
      第13回日本プライマリ・ケア連合学会学術大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 診断戦略開発カンファレンス(DSDC)2022

    • 著者名/発表者名
      志水太郎,原田拓,山里一志
    • 学会等名
      第13回日本プライマリ・ケア連合学会学術大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] The AI-driven differential diagnosis list was not associated with the diagnostic accuracy of physicians when using the AI-driven automated medical history taking systems: a randomized trial2021

    • 著者名/発表者名
      Katsukura S, Harada Y, Kawamura R, Shimizu T
    • 学会等名
      ACP(米国内科学会)日本支部年次総会・講演会2021
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書

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公開日: 2021-04-28   更新日: 2025-01-30  

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