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超音波内視鏡診断支援プログラムの社会実装に向けた基盤整備

研究課題

研究課題/領域番号 23K11932
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90140:医療技術評価学関連
研究機関岡山大学

研究代表者

内田 大輔  岡山大学, 大学病院, 講師 (50749215)

研究分担者 松本 和幸  岡山大学, 大学病院, 助教 (40795027)
藤井 佑樹  岡山大学, 大学病院, 助教 (50875523)
宮本 和也  岡山大学, 医歯薬学域, 助教 (70974608)
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 *注記
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2025年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
2024年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2023年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワードプログラム医療機器 / データマネジメント / 臨床性能試験 / 人工知能 / 超音波内視鏡
研究開始時の研究の概要

本研究においては、超音波内視鏡検査(EUS)におけるROSE診断補助プログラム、TIC解析支援プログラムを開発し、膵癌やIPMNといった膵疾患診断能、およびEUS診断のユーザビリティ向上を図る。加えて、薬事、知財、品質管理を含めた各専門人材による開発体制を構築することで、今後の更なるプログラム医療機器開発促進に繋げることを目的とする。

研究実績の概要

本研究では、①超音波内視鏡下穿刺吸引生検(EUS-FNB)時の迅速病理診断(rapid on-site evaluation: ROSE)の診断補助プログラム開発、②造影超音波検査におけるTime intensity curve (TIC)解析支援プログラム開発、③プログラム医療機器(SaMD)として薬事承認申請を行うにあたり必要な評価試験の品質管理プロセス構築の3つのプロジェクトを軸として進めている。①のROSE診断支援に関しては、機械学習モデル構築のための教師データが順調に集積されており、2023年に実施したベンチテストでは、感度87.5%、特異度79.7%の診断能を示した。データアノテーションやデータ品質管理に関しても、専任人材によるデータマネジメント処理を行い、開発を進めている。Data augumentationの工夫によって、診断性能向上に寄与する可能性を検証し、第109回日本消化器病学会にて発表した。②のTIC解析プログラムについては、ユーザビリティ改善をコンセプトとした整理を行って、2023年6月21日にPMDAのSaMD総合相談を実施した。その後プロトタイププログラムが2023年末に完成し、性能検証のための臨床試験を現在計画中である。プレ試験にあたるベンチテスト結果は、第54回日本膵臓学会において発表した。③SaMD開発の基盤整備に関しては、研究責任者が所属する岡山大学新医療研究開発センターを中心に、臨床性能試験の実施体制整備を進めている。具体的には医用データ抽出のプロセス管理に関するSOP作成、性能試験実施におけるrisk based approachを用いた品質マネジメント体制の構築など、薬事承認申請を見据えた試験実施体制基盤を整備している。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

製品開発、基盤整備ともに想定通り進んでおり、ベンチテストやPMDA相談等も並行して実施できている。とくに本研究前から携わっていた胃癌深達度診断支援プログラム(2024年3月に薬事承認)のノウハウが大きく活かされており、データマネージャーを含めた試験実施体制が整いつつある。開発しているプログラムも概ね進捗は順調で、ベンチテストにおいても一定の実績が得られた。

今後の研究の推進方策

①のROSE支援プログラム、②のTIC解析プログラム開発に関しては、予定通り検証と改良を繰り返し行っていく。支援人材(知財担当、薬事担当)、企業とともに社会実装に向けた出口戦略を整えていく。①の機械学習について、アルゴリズムやデータアノテーションの方法の工夫をすることで、より精度が向上する可能性が示唆されており、プログラム基盤そのものの改良も検証していく。②TIC解析プログラムに関しては医療機器としての出口にとらわれず、広く汎用可能なヘルスケアアプリとして実装することも検討しながら、市場戦略を練っていく。③基盤整備に関しては、研究代表者がコアマネージャーとなり、岡山大学AROの中で適切なチームビルディングを行い、効率的なSaMD開発体制を整備していく。

報告書

(1件)
  • 2023 実施状況報告書
  • 研究成果

    (2件)

すべて 2023

すべて 学会発表 (2件)

  • [学会発表] 結節を有するIPMNの良悪性診断における新規TIC解析プログラムを用いた造影EUSの有用性2023

    • 著者名/発表者名
      宮本 和也 、松本 和幸、内田 大輔、小幡 泰介、佐藤 亮介、織田 崇志、菊池 達也、松三 明宏、森本 光作、寺澤 裕之、藤井 佑樹、山崎 辰洋、堀口 繁、堤 康一郎、加藤 博也、大塚 基之
    • 学会等名
      第54回 日本膵臓学会大会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 人口知能を用いたROSE診断支援システム構築におけるデータ拡張法の有用性2023

    • 著者名/発表者名
      藤井佑樹、内田大輔、佐藤亮介、小幡泰介、松三明宏、宮本和也、森本光作、寺澤裕之、山崎辰洋、松本和幸、堀口繁、堤康一郎、井上博文、谷本太郁由、張展、加藤博成、河原祥朗、大塚基之
    • 学会等名
      第109回日本消化器病学会総会
    • 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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