治療選択をサポートする、人工知能にもとづく内視鏡診断支援システム

• 研究領域: 医用画像に基づく計算解剖学の多元化と高度知能化診断・治療への展開
• 研究課題/領域番号: 17H05305
• 研究種目: 新学術領域研究(研究領域提案型)
• 配分区分: 補助金
• 審査区分: 理工系
• 研究機関: 昭和大学
• 研究代表者: 森 悠一 昭和大学, 医学部, 講師 (20459209)
• 研究期間 (年度): 2017-04-01 – 2019-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2018年度)
• 配分額: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円); 2018年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円); 2017年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
• キーワード: 人工知能 / 大腸内視鏡 / 自動診断 / 内視鏡 / 超拡大内視鏡 / 大腸がん / 大腸ポリープ / 診断支援

研究実績の概要

大腸内視鏡で腫瘍性ポリープを摘除することで、大腸がん死を約60%減少できることが立証されているため、腫瘍/非腫瘍を内視鏡で判別することが重要視されている(Zauber, et al. N Engl J Med 2012)。しかし、大規模研究において、医師による診断精度が80%台に留まっている事が指摘されており、非腫瘍性のポリープに不要な治療がされている現況にある(Ladabaum, et al. Gastroenterology 2013)。この過剰治療により、例えば米国では年間40億円の医療費が浪費されており、医療経済的な問題となっている(Hassan, et al. Clin Gastroenterol Hepatol 2010)。
この課題を、人工知能(AI)で解決するという発想のもと、申請者は科研費補助の下、医工連携研究（昭和大-名大）を行い、超拡大内視鏡(CF-290ECI, オリンパス社)を用いて、腫瘍/非腫瘍の鑑別能が90%超の自動診断システムの開発に成功(Mori, et al. Gastointest Endosc 2015)した。
本課題では開発した自動診断システムの臨床での実用性を評価するために、７００人以上の患者に実際にAIを用いた内視鏡診断を行う、大規模な前向き試験を実施、90%以上の精度が担保されることを実証した（Mori, et al. Ann Intern Med 2018）。

現在までの達成度 (段落)

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [雑誌論文] Artificial Intelligence-Assisted Polyp Detection for Colonoscopy: Initial Experience. (2019)
  • 著者名/発表者名: Misawa M, Kudo SE, Mori Y, Cho T, Kataoka S, Yamauchi A, Ogawa Y, Maeda Y, Takeda K, Ichimasa K, Nakamura H, Yagawa Y, Toyoshima N, Ogata N, Kudo T, Hisayuki T, Hayashi T, Wakamura K, Baba T, Ishida F, Itoh H, Roth H, Oda M, Mori K.
  • 雑誌名: Gastroenterology 巻: epub ahead of print 号: 8 ページ: 2027-2029
  • DOI: 10.1053/j.gastro.2018.04.003
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Artificial intelligence and upper gastrointestinal endoscopy: Current status and future perspective. (2019)
  • 著者名/発表者名: Mori Y, Kudo SE, Mohmed HEN, Misawa M, Ogata N, Itoh H, Oda M, Mori K
  • 雑誌名: Dig Endosc. 巻: epub ahead of print 号: 4 ページ: 378-388
  • DOI: 10.1111/den.13317
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Artificial intelligence for early gastric cancer: early promise and the path ahead. (2019)
  • 著者名/発表者名: Mori Y, Berzin TM, Kudo SE
  • 雑誌名: Gastrointest Endosc. 巻: 89 号: 4 ページ: 816-817
  • DOI: 10.1016/j.gie.2018.12.019
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Artificial intelligence and colonoscopy: the time is ripe to begin clinical trials. (2019)
  • 著者名/発表者名: Mori Y
  • 雑誌名: Endoscopy 巻: 51 号: 03 ページ: 219-220
  • DOI: 10.1055/a-0754-5556
  • 査読あり
• [雑誌論文] Simultaneous detection and characterization of diminutive polyps with the use of artificial intelligence during colonoscopy. (2019)
  • 著者名/発表者名: Mori Y, Kudo SE, Misawa M, Mori K.
  • 雑誌名: VideoGIE 巻: 4 号: 1 ページ: 7-10
  • DOI: 10.1016/j.vgie.2018.10.006
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Fully automated diagnostic system with artificial intelligence using endocytoscopy to identify the presence of histologic inflammation associated with ulcerative colitis (with video). (2019)
  • 著者名/発表者名: Maeda Y, Kudo SE, Mori Y, Misawa M, Ogata N, Sasanuma S, Wakamura K, Oda M, Mori K, Ohtsuka K.
  • 雑誌名: Gastrointest Endosc 巻: 89 号: 2 ページ: 408-415
  • DOI: 10.1016/j.gie.2018.09.024
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Real-Time Use of Artificial Intelligence in Identification of Diminutive Polyps During Colonoscopy: A Prospective Study (2018)
  • 著者名/発表者名: Mori Y, Kudo SE, Misawa M, Saito Y, Ikematsu H, Hotta K, Ohtsuka K, Urushibara F, Kataoka S, Ogawa Y, Maeda Y, Takeda K, Nakamura H, Ichimasa K, Kudo T, Hayashi T, Wakamura K, Ishida F, Inoue H, Itoh H, Oda M, Mori K
  • 雑誌名: Ann Intern Med 巻: 169 号: 6 ページ: 357-366
  • DOI: 10.7326/m18-0249
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Artificial intelligence may help in predicting the need for additional surgery after endoscopic resection of T1 colorectal cancer. (2018)
  • 著者名/発表者名: Ichimasa K, Kudo SE, Mori Y, Misawa M, Matsudaira S, Kouyama Y, Baba T, Hidaka E, Wakamura K, Hayashi T, Kudo T, Ishigaki T, Yagawa Y, Nakamura H, Takeda K, Haji A, Hamatani S, Mori K, Ishida F, Miyachi H.
  • 雑誌名: Endoscopy 巻: 50 ページ: 230-240
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] White light-emitting contrast image capsule endoscopy for visualization of small intestine lesions: a pilot study. (2018)
  • 著者名/発表者名: Ogata N, Ohtsuka K, Sasanuma S, Ogawa M, Maeda Y, Ichimasa K, Mori Y, Misawa M, Kudo T, Hisayuki T, Hayashi T, Wakamura K, Miyachi H, Baba T, Ishida F, Kudo SE
  • 雑誌名: Endosc Int Open 巻: 6 号: 03 ページ: E315-E321
  • DOI: 10.1055/s-0044-102092
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] A novel ability of endocytoscopy to diagnose histological grade of differentiation in T1 colorectal carcinomas. (2018)
  • 著者名/発表者名: Sako T, Kudo SE, Miyachi H, Wakamura K, Igarashi K, Misawa M, Mori Y, Kudo T, Hayashi T, Katagiri A, Ishida F, Azuma T, Inoue H, Hamatani S.
  • 雑誌名: Endoscopy 巻: 50 ページ: 69-74
  • DOI: 10.1055/s-0043-117403
  • 査読あり
• [雑誌論文] The concept of 'Semi-clean colon' using the pit pattern classification system has the potential to be acceptable in combination with a <3-year surveillance colonoscopy. (2017)
  • 著者名/発表者名: Maeda Y, Kudo SE, Wakamura K, Miyachi H, Misawa M, Mori Y, Ogata N, Kudo T, Kodama K, Hisayuki T, Hayashi T, Katagiri A, Ishida F.
  • 雑誌名: Oncol Lett 巻: 14 号: 3 ページ: 2735-2742
  • DOI: 10.3892/ol.2017.6491
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Use of endocytoscopy for identification of sessile serrated adenoma/polyps and hyperplastic polyps by quantitative image analysis of the luminal areas (2017)
  • 著者名/発表者名: Yushi Ogawa, Shin-ei Kudo, Yuichi Mori, Nobunao Ikehara, Yasuharu Maeda, Kunihiko Wakamura, Masashi Misawa, Toyoki Kudo, Takemasa Hayashi, Hideyuki Miyachi, Atsushi Katagiri, Fumio Ishida, Haruhiro Inoue
  • 雑誌名: Endoscopy international open 巻: 5 号: 08 ページ: E769-E774
  • DOI: 10.1055/s-0043-113562
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Retrospective analysis of large bowel obstruction or perforation caused by oral preparation for colonoscopy. (2017)
  • 著者名/発表者名: Yamauchi A, Kudo SE, Mori Y, Miyachi H, Misawa M, Kamo H, Hisayuki T, Kudo T, Hayashi T, Wakamura K, Katagiri A, Baba T, Hidaka E, Ishida F.
  • 雑誌名: Endosc Int Open 巻: 5 号: 06 ページ: E471-E476
  • DOI: 10.1055/s-0043-106200
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Computer-aided diagnosis for colonoscopy (2017)
  • 著者名/発表者名: Yuichi Mori, Shin-ei Kudo, Tyler M Berzin, Masashi Misawa, Kenichi Takeda
  • 雑誌名: Endoscopy 巻: 49 号: 08 ページ: 813-819
  • DOI: 10.1055/s-0043-109430
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Accuracy of diagnosing invasive colorectal cancer using computer-aided endocytoscopy (2017)
  • 著者名/発表者名: Kenichi Takeda, Shin-ei Kudo, Yuichi Mori, Masashi Misawa, Toyoki Kudo, Kunihiko Wakamura, Atsushi Katagiri, Toshiyuki Baba, Eiji Hidaka, Fumio Ishida, Haruhiro Inoue, Masahiro Oda, Kensaku Mori
  • 雑誌名: Endoscopy 巻: 49 号: 08 ページ: 799-802
  • DOI: 10.1055/s-0043-105486
  • 査読あり
• [雑誌論文] In vivo detection of desmoplastic reaction using endocytoscopy: A new diagnostic marker of submucosal or more extensive invasion in colorectal carcinoma. (2017)
  • 著者名/発表者名: Sugihara Y, Kudo SE, Miyachi H, Wakamura K, Mori Y, Misawa M, Hisayuki T, Kudo T, Hayashi T, Hamatani S, Okoshi S, Okada H.
  • 雑誌名: Mol Clin Oncol. 巻: 6 号: 3 ページ: 291-295
  • DOI: 10.3892/mco.2017.1138
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Patient gender as a factor associated with lymph node metastasis in T1 colorectal cancer: A systematic review and meta-analysis. (2017)
  • 著者名/発表者名: Ichimasa K, Kudo SE, Miyachi H, Kouyama Y, Ishida F, Baba T, Katagiri A, Wakamura K, Hayashi T, Hisayuki T, Kudo T, Misawa M, Mori Y, Matsudaira S, Kimura Y, Kataoka Y
  • 雑誌名: Mol Clin Oncol. 巻: 6 号: 4 ページ: 517-524
  • DOI: 10.3892/mco.2017.1172
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Accuracy of computer-aided diagnosis based on narrow-band imaging endocytoscopy for diagnosing colorectal lesions: comparison with experts. (2017)
  • 著者名/発表者名: Misawa M, Kudo SE, Mori Y, Takeda K, Maeda Y, Kataoka S, Nakamura H, Kudo T, Wakamura K, Hayashi T, Katagiri A, Baba T, Ishida F, Inoue H, Nimura Y, Oda M, Mori K.
  • 雑誌名: Int J Comput Assist Radiol Surg 巻: 印刷中 号: 5 ページ: 757-766
  • DOI: 10.1007/s11548-017-1542-4
  • 査読あり
• [学会発表] EndoBRAIN -Artificial intelligence system that supports optical biopsy of colorectal polyps (2019)
  • 著者名/発表者名: Mori Y
  • 学会等名: ESGE days 2019
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Lower GI Endocytoscopy and AI-assisted endoscopy (2019)
  • 著者名/発表者名: Mori Y
  • 学会等名: 49th GEST /28th DEST
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Lower GI Endocyto scopy and AI assisted endoscopy (2018)
  • 著者名/発表者名: Mori Y
  • 学会等名: APDW2018
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Optical biopsy of diminutive polyps with real-time use of artificial intelligence assisted endoscopy. (2018)
  • 著者名/発表者名: Mori Y
  • 学会等名: UEGW2018
  • 国際学会
• [学会発表] AI-assisted colonoscopy: A road map for clinical application (2018)
  • 著者名/発表者名: Mori Y
  • 学会等名: DDW2018
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] AI-assisted colonoscopy (2018)
  • 著者名/発表者名: 森 悠一
  • 学会等名: 16th GI Endoscopy Live demonstration 2018
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] The current status and future of the AI-assisted endoscopy. (2018)
  • 著者名/発表者名: 森 悠一
  • 学会等名: 25th EUS and 22nd Early GI Cancer Conference of Taiwan
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Diagnostic yield of “artificial intelligence”-assisted endocytoscopy for colorectal polyps: a prospective study. (2017)
  • 著者名/発表者名: 森 悠一
  • 学会等名: UEGW2017
  • 国際学会
• [学会発表] Endocytoscopy and AI in colorectal cancer screening. (2017)
  • 著者名/発表者名: 森 悠一
  • 学会等名: Colorectal Screening Meeting of WEO
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Endoscopic automated diagnosis for colorectal neoplasia, (2017)
  • 著者名/発表者名: 森 悠一
  • 学会等名: APDW2017
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Artificial intelligence correctly diagnose sessile serrated adenomas/polyps? (2017)
  • 著者名/発表者名: 森 悠一
  • 学会等名: DDW2017
  • 国際学会
• [産業財産権] 内視鏡観察支援装置、内視鏡観察支援方法、及びプログラム (2018)
  • 発明者名: 森悠一・三澤将史・工藤進英・森健策
  • 権利者名: 昭和大学・名古屋大学
  • 産業財産権種類: 特許
  • 出願年月日: 2018