雑音環境における解釈可能な腸蠕動音自動検出システムの構築

• 研究課題/領域番号: 23K11896
• 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: 徳島大学
• 研究代表者: 大野 将樹 徳島大学, 大学院社会産業理工学研究部(理工学域), 講師 (90433739)
• 研究分担者: 獅々堀 正幹 徳島大学, 大学院社会産業理工学研究部(理工学域), 教授 (50274262) ; 岡久 稔也 徳島大学, 大学院医歯薬学研究部(医学域), 特任教授 (60304515)
• 研究期間 (年度): 2023-04-01 – 2026-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2023年度)
• 配分額: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円); 2025年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円); 2024年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2023年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
• キーワード: 腸蠕動音 / 過敏性腸症候群 / 雑音除去 / 解釈可能性 / 機械学習

研究開始時の研究の概要

本研究では、腹部聴診音から腸蠕動音を自動検出するシステムを開発する。腸蠕動音の分析により様々な腸疾患の病態を評価できる。臨床現場で発生する雑音の除去と患者の状態（食事、睡眠等）による腸蠕動音の音質変化に頑健な機械学習モデルを構築する。また、高い識別精度をもつ機械学習モデルほど識別根拠の解釈性が低くなることが知られており、医療分野において機械学習を利用することに安全面・倫理面の問題が生じている。本研究では腸蠕動音の検出根拠を医師が解釈可能な形式で提示するための局所説明技術を明らかにする。本研究により腹部聴診音の長時間かつ安定的な分析が可能となるため、エビデンスの蓄積や新たな病態解明に貢献できる。