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2019 年度 実施状況報告書

深層学習による大腸鋸歯状病変の自動検出解析装置の開発

研究課題

研究課題/領域番号 18K08010
研究機関福島県立医科大学

研究代表者

冨樫 一智  福島県立医科大学, 公私立大学の部局等, 教授 (10316531)

研究分担者 歌野 健一  福島県立医科大学, 公私立大学の部局等, 准教授 (10728158)
朱 欣  会津大学, コンピュータ理工学部, 上級准教授 (70448645)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
キーワードポリープ検出率 / 偽陽性率 / 自動解析アルゴリズム / 大腸ポリープ / SSL / AI
研究実績の概要

2019年度は、小さな(1cm以下)大腸ポリープに焦点をあて、自動解析アルゴリズムの構築し、動画によるex vivo臨床試験で.検出率100%、frame単位での偽陽性率1.7%を実現した。この成果は、Digestive Endoscopy誌で電子出版された(PMID: 32173917)。このアルゴリズムに関しては、2019年6月12日に特許申請を行っている。
現在、この自動解析アルゴリズムによる多施設共同無作為比較試験が特定臨床研究(登録番号jRCTs022190014)として進行中である。この試験には、国内の3施設(自治医科大学、京都府立医科大学、福島県立医科大学会津医療センター)が参加し、アルゴリズム有群と無群の比較を、5mm以下の小腺腫の発見率をprimary outcomeとしたものである。来春に最終結果が出る予定である。同時にsessile serrated lesion(SSL, SSA/Pから改名)の検出に焦点を絞った自動解析アルゴリズムの開発にも着手しており、静止画像による診断能を確認する段階にある。この成果も学術誌に投稿を予定している。
白色光非拡大内視鏡画像による大腸pT1b癌の診断についても、自動解析アルゴリズムの開発に取り組んでいる。現在、全国10施設からの参加協力を得て、その診断能を確認している段階にある。一部の成果は、ごく最近、英文誌(Endosc Int Open)での出版が受理されたが、その診断能は実臨床で使用できるほど、高いものではない。

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

特定臨床研究の申請許可が得られるまでに、時間を要し、なおかつ、コロナウイルス感染症の蔓延に伴い、特定臨床研究への参加者募集が一時的に停止したため、研究はやや遅れていると判断される。しかし、成果の一部は、英文誌に出版されている。

今後の研究の推進方策

特別な方策はないと考えられる。現在、取り組んでいる研究に邁進するだけである。

次年度使用額が生じた理由

コロナ感染症の蔓延に伴う特定臨床研究の遅延があり、その経費の支出が今年度となったため。

  • 研究成果

    (12件)

すべて 2020 2019

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 3件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Polyp detection algorithm can detect small polyps: Ex vivo reading test compared with endoscopists2020

    • 著者名/発表者名
      Guo Z, Nemoto D, Zhu X, et al
    • 雑誌名

      Dig Endosc

      巻: - ページ: -

    • DOI

      10.1111/den.13670

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Applications of artificial intelligence to endoscopy practice: The view from Japan Digestive Disease Week 20182019

    • 著者名/発表者名
      Togashi K
    • 雑誌名

      Dig Endosc

      巻: 31 ページ: 270 - 272

    • DOI

      10.1111/den.13354

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Identification of deeply invasive colorectal cancer on non-magnified endoscopic images using artificial intelligence2019

    • 著者名/発表者名
      Xin Zhu, Daiki Nemoto, Takaya Mizuno, Yuki Nakajima, Kenichi Utano, Masato Aizawa, Takahito Takezawa, Yuichi Sagara et al
    • 学会等名
      DDW2019
    • 国際学会
  • [学会発表] A machine-learning algorithmcan detect diminutive colorectal polyps: a reading test comparing recognition with human endoscopists2019

    • 著者名/発表者名
      Xin Zhu, Daiki Nemoto, Yu Wang, Qin Li, Masato Aizawa, Kenichi Utano, Noriyuki Isohata, Shungo Endo et al
    • 学会等名
      DDW 2019
    • 国際学会
  • [学会発表] 人工知能(AI)によるSessile Serrated Adenoma/Polypの診断2019

    • 著者名/発表者名
      根本大樹、愛澤正人、冨樫一智
    • 学会等名
      第105回日本消化器病学会総会
  • [学会発表] 人工知能による大腸T1b癌の通常非拡大内視鏡診断の試み2019

    • 著者名/発表者名
      中島勇貴、根本大樹、歌野健一、林芳和、竹澤敬人、相良裕一、愛澤正人、澁川悟朗、山本博徳、冨樫一智
    • 学会等名
      第97回日本消化器内視鏡学会総会
  • [学会発表] 白色光非拡大内視鏡画像による大腸pT1b癌のAI診断 研修医・専攻医・熟練医との比較検討2019

    • 著者名/発表者名
      三宅真里世、根本大樹、佐藤 雄翔、勝木 伸一、林芳和、相良裕一、愛澤正人、山本博徳、冨樫一智
    • 学会等名
      第74回日本大腸肛門病学会総会
  • [学会発表] ex vivo読影試験における大腸ポリープの発見能:内視鏡医はAIに勝てるか?2019

    • 著者名/発表者名
      佐藤雄翔、根本大樹、三宅真理世、愛澤正人、歌野健一、五十畑則之、遠藤俊吾、冨樫一智
    • 学会等名
      第74回日本大腸肛門病学会総会
  • [学会発表] 白色光非拡大内視鏡画像による大腸pT1b癌のAI診断2019

    • 著者名/発表者名
      冨樫一智、根本大樹、林芳和
    • 学会等名
      第27回日本消化器関連学会週間(JDDW2019)
  • [学会発表] AIによる大腸ポリープの検出 内視鏡医が認識できない病変の特徴とは?2019

    • 著者名/発表者名
      根本大樹、愛澤正人、歌野健一、根本鉄太郎、五十畑則之、遠藤俊吾、冨樫一智
    • 学会等名
      第27回日本消化器関連学会週間(JDDW2019)
  • [学会発表] 臨床研究はおもしろい!!観察研究から最新のAI研究まで2019

    • 著者名/発表者名
      冨樫一智
    • 学会等名
      第20回自治医科大学消化器内科学教室同門会特別講演
    • 国際学会
  • [産業財産権] 大腸内視鏡画像及びビデオからリアルタイムに大腸ポリープ検出する装置2019

    • 発明者名
      朱 欣、冨樫 一智、根本 大樹
    • 権利者名
      朱 欣、冨樫 一智、根本 大樹
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      -

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公開日: 2021-01-27  

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