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内視鏡を用いた3次元胃形態計測システムの開発:胃もたれの病態解明と診断への挑戦

研究課題

研究課題/領域番号 21K12737
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90130:医用システム関連
研究機関国際医療福祉大学 (2022-2023)
日本大学 (2021)

研究代表者

鈴木 翔  国際医療福祉大学, 医学部, 教授 (50813581)

研究分担者 紋野 雄介  東京工業大学, 工学院, 特任准教授 (10744477)
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
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2023年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2022年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2021年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
キーワード胃 / 3次元 / 内圧 / 内視鏡 / 消化管 / 3次元 / 機能性ディスペプシア / 画像計測
研究開始時の研究の概要

慢性的に胃もたれの症状を呈する機能性ディスペプシアには、診断の根拠となる特異的な理学検査や客観的な診断基準がないことが臨床上の問題である。本研究課題では、申請者らがこれまでに研究してきた多視点2次元画像からの3次元復元技術を用いて、内視鏡検査から胃の3次元形状・容量・内圧を統合して計測し胃の形態を数値化して評価するシステムを開発する。この開発システムにより、健常人の胃の形態の共通点と差異を解明し、将来的に機能性ディスペプシアの病態の解明と診断法への応用を目指す。

研究成果の概要

本研究期間を通じて胃や大腸などの消化管の内圧と容積(内視鏡からのガス注入量)の測定に成功した。しかし、これらの測定値と消化管の3次元形状とを統合した評価は困難であった。本研究の過程で機械学習を用いた仮想の色素内視鏡画像の生成に成功したことも本研究から派生した成果である。我々はこの仮想色素内視鏡が胃癌の診断に役立つ可能性についても見出した。さらに、我々は本研究を通じて取得した消化管内圧と容量測定手法を大腸に流用し、大腸内視鏡挿入時に内圧とガス注入量の測定が手技の改善に役立つ可能性を見出した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究成果の意義は、消化管の内圧、容量、3次元形状という内視鏡検査ではこれまでに評価できなかった項目について客観的な計測を試み、いくつかの点で成功したことである。この3項目を統合し疾患の診断に結びつけることは出来なかったが、本研究から派生して機械学習を用いた胃の仮想の色素内視鏡画像の生成と大腸内視鏡挿入時に内圧とガス注入量の測定に成功したことも、従来の内視鏡検査の主要な目的である胃大腸腫瘍の発見に将来的に貢献し得る成果である。

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

    (2件)

すべて 2024 2023

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (1件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] 圧・流量センサーを用いた内視鏡送気量の確認2023

    • 著者名/発表者名
      Mochida Kentaro, Suzuki Sho, Ishibashi Fumiaki, Nagai Mizuki, Morishita Tetsuo
    • 雑誌名

      Progress of Digestive Endoscopy

      巻: 102 号: 1 ページ: 23-26

    • DOI

      10.11641/pde.102.1_23

    • ISSN
      1348-9844, 2187-4999
    • 年月日
      2023-06-30
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Neural Radiance Fields for Novel View Synthesis in Monocular Gastroscopy2024

    • 著者名/発表者名
      Zijie Jiang, Yusuke Monno, Masatoshi Okutomi, Sho Suzuki, Kenji Miki
    • 学会等名
      IEEE EMBC 2024
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会

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公開日: 2021-04-28   更新日: 2025-01-30  

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