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人工知能を用いた脳脊髄液漏出症における画像診断精度向上に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 23K07129
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52040:放射線科学関連
研究機関山形大学

研究代表者

鹿戸 将史  山形大学, 医学部, 教授 (90400572)

研究分担者 早坂 達哉  山形大学, 医学部, 助教 (20869911)
研究期間 (年度) 2023-04-01 – 2028-03-31
研究課題ステータス 交付 (2023年度)
配分額 *注記
4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2027年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2026年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2025年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2024年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2023年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
キーワード脳脊髄液漏出症 / 脊椎MRI / 人工知能 / MRI
研究開始時の研究の概要

脳脊髄液漏出症は起立性頭痛等を引き起こし、患者の社会生活に多大な影響を及ぼす原因となることが知られている。ブラッドバッチ療法なる症状に有効な治療方針が確立されているが、本治療法が保険収載されていることからも、診断結果を出す過程では極めて厳密な診断手順が求められるのが現状である。しかし、有用かつ非侵襲的検査の脊髄 MRIの読影判定には多くの症例経験が求められる反面、症例数自体が少なく、診断規模が限定化されるために、多くの施設では医師の経験不足に起因する読影判定の見逃しがあとを絶たない現状にある。そこで注目される人工知能(AI)技術を用い脳脊髄液漏出症診断AIを作成。実臨床に応用を目指す。

研究実績の概要

脳脊髄液漏出症は起立性頭痛等を引き起こし、患者の社会生活に多大な影響を及ぼす原因となることが知られている。これは1930年代にSchaltenbrandが腰椎穿刺後に頭痛を訴える患者において、類似の症状を呈する疾患群が存在することを初めて報告し、知られるようになる1)。脳実質の緩衝材である脳脊髄液が何らかの原因により減少し、頭痛を来たす。患者は交通事故など外傷後に見られることが多いが、原因の分からない特発性の場合もある。主な症状は起立性頭痛で、その他にめまいや耳鳴などがある。起立性頭痛は起立すると頭痛が生じ、臥床すると軽快するものである。そのため、患者は著しく社会生活が障害され、身体的のみならず精神的にも苦痛を被る。目下では、ブラッドバッチ療法なる症状に有効な治療方針が確立されているが、本治療法が保険収載されていることからも、診断結果を出す過程では極めて厳密な診断手順が求められるのが現状である。そこで本申請研究では、この問題を補う手段として、非侵襲的な診断法として確立されている、脊髄 MRI の有効性に着目し、ブラッドバッチ療法を始めとするさらなる診療技術の改善と効率性を追求してゆきたいと考えている。しかし、脊髄 MRIの読影判定には多くの症例経験が求められる反面、症例数自体が少なく、診断規模が限定化されるために、多くの施設では医師の経験不足に起因する読影判定の見逃しがあとを絶たない現状にある。そこで注目される人工知能(AI)技術を用い脳脊髄液漏出症診断AIを作成。診断能の均てん化を図り、実臨床に応用したいと考える。

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

山形大学麻酔科学講座の早坂達哉氏、山形大学医学部放射線医学講座の石井芳樹氏の協力により、山形大学医学部附属病院にて過去に脳脊髄液漏出症と診断された症例と正常例とをAIを用いて診断能を解析したが、有意な結果は得られなかった。

今後の研究の推進方策

症例数が少なかったため、有意な結果を出すことができなかったことが考えられ、今後は多施設間での症例の供与などを視野に症例数を増やして検討する方針である。
また放射線医学講座ないに予算の範囲でAI解析用コンピュータを購入し、画像解析に利用する。

報告書

(1件)
  • 2023 実施状況報告書
  • 研究成果

    (6件)

すべて 2024 2023

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 5件、 オープンアクセス 3件)

  • [雑誌論文] Association of ADC of hyperintense lesions on FLAIR images with TERT promoter mutation status in glioblastoma IDH wild type2024

    • 著者名/発表者名
      Kamimura Shigeru、Mitobe Yuta、Nakamura Kazuki、Matsuda Kenichiro、Kanemura Yonehiro、Kanoto Masafumi、Futakuchi Mitsuru、Sonoda Yukihiko
    • 雑誌名

      Surgical Neurology International

      巻: 15 ページ: 108-108

    • DOI

      10.25259/sni_63_2024

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] A Case with Anti-ganglioside Antibodies Showing Multiple Cranial Nerve Palsies Detected on Gadolinium-enhanced Magnetic Resonance Imaging2023

    • 著者名/発表者名
      Suzuki D, Koyama S, Takahashi N, Suzuki Y, Igari R, Iseki C, Sato H, Hiraka T, Kanoto M, Ohta Y
    • 雑誌名

      Internal Medicine

      巻: 62 号: 23 ページ: 3541-3544

    • DOI

      10.2169/internalmedicine.1389-22

    • ISSN
      0918-2918, 1349-7235
    • 年月日
      2023-12-01
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effect of cerebrospinal fluid area mask correction on 123I-FP-CIT SPECT images in idiopathic normal pressure hydrocephalus.2023

    • 著者名/発表者名
      Ohba M, Kobayashi R, Iseki C, Kirii K, Morioka D, Otani K, Ohta Y, Sonoda Y, Suzuki K, Kanoto M.
    • 雑誌名

      BMC Med Imaging

      巻: 23 号: 1 ページ: 81-81

    • DOI

      10.1186/s12880-023-01038-x

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] In vivo [18F]THK-5351 imaging detected reactive astrogliosis in argyrophilic grain disease with comorbid pathology: A clinicopathological study2023

    • 著者名/発表者名
      Ryota Kobayashi , Tadaho Nakamura, Fumito Naganuma, Ryuichi Harada, Daichi Morioka, Masafumi Kanoto, Shozo Furumoto, Yukitsuka Kudo, Takanobu Kabasawa, Koichi Otani, Mitsuru Futakuchi , Shinobu Kawakatsu, Nobuyuki Okamura
    • 雑誌名

      J Neuropathol Exp Neurol .

      巻: - 号: 5 ページ: 427-437

    • DOI

      10.1093/jnen/nlad018

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] A retrospective preliminary study of intrapancreatic late enhancement as a noteworthy imaging finding in the early stages of pancreatic adenocarcinoma2023

    • 著者名/発表者名
      Konno Yoshihiro、Sugai Yasuhiro、Kanoto Masafumi、Suzuki Keisuke、Hiraka Toshitada、Toyoguchi Yuki、Niino Kazuho
    • 雑誌名

      European Radiology

      巻: - 号: 7 ページ: 5131-5141

    • DOI

      10.1007/s00330-022-09388-w

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Comparison of accuracy between augmented reality/mixed reality techniques and conventional techniques for epidural anesthesia using a practice phantom model kit2023

    • 著者名/発表者名
      Hayasaka Tatsuya、Kawano Kazuharu、Onodera Yu、Suzuki Hiroto、Nakane Masaki、Kanoto Masafumi、Kawamae Kaneyuki
    • 雑誌名

      BMC Anesthesiology

      巻: 23 号: 1 ページ: 171-171

    • DOI

      10.1186/s12871-023-02133-w

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書

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公開日: 2023-04-13   更新日: 2024-12-25  

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