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消化器内視鏡領域における、光線力学的診断(PDD)の応用と疾病予測AIの開発

研究課題

研究課題/領域番号 21K15924
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分53010:消化器内科学関連
研究機関鳥取大学

研究代表者

藤井 政至  鳥取大学, 医学部, 特任教員 (40762258)

研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2022年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2021年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
キーワードAIモデル / 内視鏡画像 / 病理組織検査 / AI
研究開始時の研究の概要

本研究の目的は、消化器内視鏡検査によって将来の疾病罹患確立を予測し、「病気がある可能性が高い人に、重点的に必要な検査を行い、早期発見・早期治療、発病予防」を行う、新時代の体系的な画像検査の仕組みが実現することである。
鳥取大学医学部附属病院消化器内科に特徴的な光線力学的診断(PDD)に関する研究成果を応用して、「①AIのモデル学習の教師データ作成手順の自動化に関する研究」「②医用画像上の情報に新たな医学的見地を見出すAIシステムの研究」を行い、その成果として、がん罹患リスクを導き出す理論モデルの構築を目標とする。

研究成果の概要

消化器内視鏡領域で、AI技術を用いた病変検知や分類が可能になっているが、その学習のためには、膨大な労力を要する。そのため、AIモデルの学習を省力化したり、自動化したりする技術が求められる。本研究では、内視鏡画像AIの教師データを、自動的に生成するための、複数の技術について基礎研究した。1.内視鏡画像と病理組織学的結果のPDD(光線力学的診断)を用いた自動アノテーション。2.内視鏡画像の自動部位判定に関するAIモデルの研究。3.内視鏡画像と内視鏡操作の関連を出力するモデルの研究。これらの研究により、自動的、もしくは効率的に再学習を行うための教師データ生成を可能とする基礎技術の成果を得た。

研究成果の学術的意義や社会的意義

この研究成果は、AIモデルを用いた医療技術について、成長を加速させることができる。消化器内視鏡技術においては、技術をさらに向上させるだけでなく、海外への展開へのハードルを下げることができる。これにより、世界中の人たちが、消化器内視鏡の医療技術の恩恵を享受することができ、消化器がんの早期発見早期治療の一助となる。また、今後の医療安全管理や自動医療、次世代医学教育など、様々な分野に応用が期待できる。

報告書

(3件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実施状況報告書
  • 研究成果

    (5件)

すべて 2023 2022

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (2件) (うち国際学会 1件) 産業財産権 (1件) (うち外国 1件)

  • [雑誌論文] Development of operation recording system of gastrointestinal endoscopy procedures2022

    • 著者名/発表者名
      Masashi Fujii, Katsuya Kondo,
    • 雑誌名

      Proc. IEEE Global Conf. Life Sciences and Technologies,

      巻: 2022 ページ: 335-338

    • DOI

      10.1109/lifetech53646.2022.9754960

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 内視鏡画像内の光源反射を考慮したCNNによる撮影部位推定2022

    • 著者名/発表者名
      勝山隼,藤井政至,上原一剛,植木賢,磯本一,近藤克哉
    • 雑誌名

      電子情報通信学会技術研究報告

      巻: 417 ページ: 199-204

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 内視鏡画像内の光源反射を考慮したCNNによる撮影部位推定2023

    • 著者名/発表者名
      勝山隼,藤井政至,上原一剛,植木賢,磯本一,近藤克哉
    • 学会等名
      電子情報通信学会医用画像研究会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Development of Operation Recording System of Gastrointestinal Endoscopy Procedures2022

    • 著者名/発表者名
      Masashi Fujii, Katsuya Kondo,
    • 学会等名
      2022 IEEE 4th Global Conference on Life Sciences and Technologies
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [産業財産権] 画像処理方法、教師データ生成方法、学習済みモデル生成方法、発病予測方法、画像処理装置、画像処理プログラム、およびそのプログラムを記録した記録媒体2022

    • 発明者名
      磯本一, 植木賢, 上原一剛, 藤井政至
    • 権利者名
      鳥取大学
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2022
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 外国

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公開日: 2021-04-28   更新日: 2024-01-30  

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