| 研究課題/領域番号 |
21K12763
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分90140:医療技術評価学関連
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| 研究機関 | 藤田医科大学 |
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研究代表者 |
服部 秀計 藤田医科大学, 医療科学部, 准教授 (70351046)
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| 研究分担者 |
寺本 篤司 藤田医科大学, 保健学研究科, 教授 (00513780)
大野 良治 藤田医科大学, 医学部, 教授 (30324924)
安田 あゆ子 藤田医科大学, 大学病院, 教授 (30402613)
太田 誠一朗 藤田医科大学, 医学部, 講師 (80726688)
外山 宏 藤田医科大学, 医学部, 教授 (90247643)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2022年度)
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| 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: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2022年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2021年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
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| キーワード | 造影剤アレルギー / 人工知能 / アナフィラキシー / ヨード造影剤 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
ヨード造影剤を用いる造影CT検査は，X線の透過性を変化させることで病変や組織のコントラストを強調し病変を明確にすることができる。しかし、ヨード造影剤は稀ではあるが0.00025%が死亡に至る。これを防ぐには早期の初期介入が望まれる。通常の造影CTは，造影剤投与90秒から120秒後に撮影が行われるが、検査を担当する医療従事者は被ばくを避けるため撮影室外にいる。まれにしか遭遇しない副作用であり患者からの距離もあることから症状の発見・判断が遅れることがありえる。AIを用い画像上の微妙な変化を検出することで，アナフィラキシーを呈した患者を撮影のタイミングで検出し，早期介入を可能とする。
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| 研究実績の概要 |
非イオン性ヨード造影剤は，X線の透過性を変化させることで造影剤を使用しない検査と比較して，病変や組織のコントラストを強調することで病変を明確にすることができる。ヨード造影剤によるアナフィラキシーは0.04%であり，極稀に死亡に至ることから早期の初期介入が望まれる．我々は，当大学病院の医療の質管理室と共同で，FMEA(Failure Mode and Effect Analysis)を用いた造影CT検査におけるアナフィラキシー予防業務について検討してきた．その中で，1)ヨード造影剤のアレルギー情報が共有できていない．2)造影剤アレルギーの発見および判断に問題がある，という2点のリスクを明らかとした．検査を担当する医療従事者は，被ばくを避けるため撮影室外にいる．そして，極稀にしか遭遇しない症状であり，患者からの距離もあり症状の発見・判断が遅れることがある．AIを用い画像上の微妙な変化を検出することで，アナフィラキシーを呈した患者を撮影のタイミングで検出し，早期介入を可能とするのが本研究の目的である．ヨード造影剤によるアナフィラキシーショック発症時の画像所見について報告は少なく，下大静脈（IVC）の狭小化が報告されているのみであった．本研究の目的は，AIを利用したアナフィラキシーのRadiomics解析による検出手法の開発であり，これを遂行するために以下の検証と発表を行なった．1.アナフィラキシーと細気管支より末梢の気管支，末梢肺血管，IVCの画像所見との関連性についての視覚的評価、2.アナフィラキシー 発症前後の気管支狭小化の定量的な比較，3.下大静脈狭小化有無の自動検出の試みについてである．以上，3点について，日本医学放射線学会第172回中部地方会，ECR2023，第14回呼吸機能イメージング研究会にて発表を行い，ACTI2023，CARS2023で発表予定である．
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
アナフィラキシーによるCT画像所見の変化が最も出やすいと想定される造影前後の画像に対して，末梢気管支の径，璧厚 および 肺野のCT値変化，下大静脈の形状 等について視覚的評価を行った．各所見において優位差のある変化を視覚的に認めることができ，末梢気管支の径については定量的な評価が行えたが，AIにて検出するための特徴量抽出に手間取っている．
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| 今後の研究の推進方策 |
アナフィラキシーと細気管支より末梢の気管支，末梢肺血管，IVCの画像所見との関連性についての視覚的評価および，アナフィラキシー 発症前後の気管支狭小化について定量的な比較に関して国際学会で発表を行うもしくは演題として採択されることができたものの，現時点で論文作成にはデータが不足している．追加データの収集及び論文化が近々の課題である．
下大静脈狭小化有無の自動検出の試みは，もっとも下大静脈の狭小化が顕著であると考えられる部位での検出については初期段階にて一定の成果をえたものの，一般化するにはどの部位での狭小化を検出するのが良いか，自動検出を行うにはどのスライス位置が良いのかといった情報が不足している．これを明らかにすることが次の課題である．
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