ポリープ自動診断システムによる、大腸内視鏡診療の変革

2019 年度 実施状況報告書

• 研究課題/領域番号: 19K08403
• 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): 2019-04-01 – 2022-03-31
• キーワード: 人工知能 / 内視鏡 / 大腸癌 / 大腸ポリープ

研究実績の概要

大腸の腫瘍性ポリープは前がん病変であるため、摘除が推奨されている。しかし、内視鏡での腫瘍/非腫瘍の鑑別精度は80%台に留まっており、不必要なポリープ切除が横行している。申請者は人工知能(AI)を利用することで、この問題を解決できると考え、複数の科研費研究を経て、95%超の感度・特異度で腫瘍を鑑別しうる自動診断システムを開発した（Mori, et al.Annals of Internal Medicine 2018）。
本研究では、国際共同研究という、より厳しい環境下でも、今までに得られた成果が再現されるかどうかを確かめることを一義とする。具体的には、オスロ大学（ノルウェー）・キングスカレッジ（イギリス）・昭和大学（日本）での3か国による国際共同研究を立案、実施した。デザインは、前向きの優越性検証試験である。主要評価項目を微小腺腫診断における感度とし、大腸内視鏡中に人工知能を用いた場合と用いない場合での診断能の差を評価した。倫理委員会承認を取得、臨床試験登録をした後（UMIN000035213）、2019年度始から患者リクルートを開始した。2020年3月現在で711人の患者集積が終了している。なお、研究に伴う有害事象等は発生していない。

現在までの達成度 (区分)

1: 当初の計画以上に進展している

理由

1年間で集積された患者数は、既に全集積予定患者数の2/3にあたるため、研究は想定以上のスピードで進捗していると考えられる。

今後の研究の推進方策

2020年度も引き続き患者リクルートを継続し、人工知能の実臨床における性能を国際共同研究というエビデンスレベルの高い形で公表できるよう、研究をすすめる。

次年度使用額が生じた理由

当初想定していたよりも、論文英文校正代金が安価に済んだため、次年度使用額が生じた。当該助成金は翌年度における、国際共同ミーティング費用の一部に充当する予定である。

研究成果

• [国際共同研究] University of Oslo(ノルウェー)
  • 国名: ノルウェー
  • 外国機関名: University of Oslo
• [国際共同研究] King's College(英国)
  • 国名: 英国
  • 外国機関名: King's College
• [雑誌論文] Can artificial intelligence standardise colonoscopy quality? (2020)
  • 著者名/発表者名: Mori Yuichi、Kudo Shin-ei、Misawa Masashi
  • 雑誌名: The Lancet Gastroenterology & Hepatology 巻: 5 ページ: 331～332
  • DOI: 10.1016/S2468-1253(19)30407-8
  • 査読あり
• [雑誌論文] How Far Will Clinical Application of AI Applications Advance for Colorectal Cancer Diagnosis? (2020)
  • 著者名/発表者名: Mori Y, Kudo SE, Misawa M, Takeda K, Kudo T, Itoh H, Oda M, Mori K.
  • 雑誌名: J Anus Rectum Colon 巻: 2 ページ: 47-50
  • DOI: 10.23922/jarc.2019-045.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Proceedings from the First Global Artificial Intelligence in Gastroenterology and Endoscopy Summit. (2020)
  • 著者名/発表者名: Parasa S, Wallace M, Bagci U, Antonino M, Berzin T, Byrne M, Celik H, Farahani K, Golding M, Gross S, Jamali V, Mendonca P, Mori Y, Ninh A, Repici A, Rex D, Skrinak K, Thakkar SJ, van Hooft JE, Vargo J, Yu H, Xu Z, Sharma P.
  • 雑誌名: Gastrointest Endosc. 巻: in press ページ: in press
  • DOI: 10.1016/j.gie.2020.04.044.
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Treatment policy for colonic laterally spreading tumors based on each clinicopathological feature of 4 subtypes: actual status of pseudo-depressed type. (2020)
  • 著者名/発表者名: Ishigaki T, Kudo SE, Miyachi H, Hayashi T, Minegishi Y, Toyoshima N, Misawa M, Mori Y, Kudo T, Wakamura K, Baba T, Sawada N, Ishida F, Hamatani S.
  • 雑誌名: Gastrointest Endosc 巻: in press ページ: in press
  • DOI: 10.1016/j.gie.2020.04.033.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Cost savings in colonoscopy with artificial intelligence-aided polyp diagnosis: an add-on analysis of a clinical trial (with video). (2020)
  • 著者名/発表者名: Mori Y, Kudo SE, East JE, Rastogi A, Bretthauer M, Misawa M, Sekiguchi M, Matsuda T, Saito Y, Ikematsu H, Hotta K, Ohtsuka K, Kudo T, Mori K.
  • 雑誌名: Gastrointest Endosc. 巻: in press ページ: in press
  • DOI: 10.1016/j.gie.2020.03.3759.
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Endocytoscopy with NBI has the potential to correctly diagnose diminutive colorectal polyps that are difficult to diagnose using conventional NBI. (2020)
  • 著者名/発表者名: Kataoka S, Kudo SE, Misawa M, Nakamura H, Takeda K, Toyoshima N, Mori Y, Ogata N, Kudo T, Hisayuki T, Hayashi T, Wakamura K, Baba T, Ishida F.
  • 雑誌名: Endosc Int Open 巻: 3 ページ: E360-E367
  • DOI: 10.1055/a-1068-9228.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Endocytoscopic intramucosal capillary network changes and crypt architecture abnormalities can predict relapse in patients with an ulcerative colitis Mayo endoscopic score of 1. (2020)
  • 著者名/発表者名: Maeda Y, Kudo SE, Ogata N, Mori Y, Misawa M, Homma M, Nemoto T, Ogawa M, Sasanuma S, Sato Y, Kataoka S, Kouyama Y, Sakurai T, Igarashi K, Ogawa Y, Kato K, Ichimasa K, Nakamura H, Kudo T, Hayashi T, Wakamura K, Baba T, Inoue H, Ohtsuka K.
  • 雑誌名: Dig Endosc 巻: in press ページ: in press
  • DOI: 10.1111/den.13655.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Endocytoscopy for the differential diagnosis of colorectal low-grade adenoma: a novel possibility for the "resect and discard" strategy. (2020)
  • 著者名/発表者名: Kudo T, Suzuki K, Mori Y, Misawa M, Ichimasa K, Takeda K, Nakamura H, Maeda Y, Ogawa Y, Hayashi T, Wakamura K, Ishida F, Inoue H, Kudo SE.
  • 雑誌名: Gastrointest Endosc 巻: 3 ページ: 676-683
  • DOI: 10.1016/j.gie.2019.11.029.
  • 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 Yuichi、Kudo Shin-ei、Misawa Masashi、Mori Kensaku
  • 雑誌名: VideoGIE 巻: 4 ページ: 7～10
  • DOI: 10.1016/j.vgie.2018.10.006
  • 査読あり
• [雑誌論文] Stable polyp-scene classification via subsampling and residual learning from an imbalanced large dataset (2019)
  • 著者名/発表者名: Itoh Hayato、Roth Holger、Oda Masahiro、Misawa Masashi、Mori Yuichi、Kudo Shin-Ei、Mori Kensaku
  • 雑誌名: Healthcare Technology Letters 巻: 6 ページ: 237～242
  • DOI: 10.1049/htl.2019.0079
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Correction: Advanced imaging for detection and differentiation of colorectal neoplasia: European Society of Gastrointestinal Endoscopy (ESGE) Guideline - Update 2019. (2019)
  • 著者名/発表者名: Bisschops R, East JE, Hassan C, Hazewinkel Y, Kaminski MF, Neumann H, Pellis M, Antonelli G, Bustamante Balen M, Coron E, Cortas G, Iacucci M, Yuichi M, Longcroft-Wheaton G, Mouzyka S, Pilonis N, Puig I, van Hooft JE, Dekker E.
  • 雑誌名: Endoscopy 巻: in press ページ: in press
  • DOI: 10.1055/a-1074-5788.
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Artificial Intelligence-assisted System Improves Endoscopic Identification of Colorectal Neoplasms. (2019)
  • 著者名/発表者名: Kudo SE, Misawa M, Mori Y, Hotta K, Ohtsuka K, Ikematsu H, Saito Y, Takeda K, Nakamura H, Ichimasa K, Ishigaki T, Toyoshima N, Kudo T, Hayashi T, Wakamura K, Baba T, Fumio I, Inoue H, Itoh H, Oda M, Mori K.
  • 雑誌名: Clin Gastroenterol Hepatol. 巻: in press ページ: in press
  • DOI: 10.1016/j.cgh.2019.09.009.
  • 査読あり
• [雑誌論文] The ability of positron emission tomography/computed tomography to detect synchronous colonic cancers in patients with obstructive colorectal cancer (2019)
  • 著者名/発表者名: Maeda Chiyo、Endo Shungo、Mori Yuichi、Mukai Shumpei、Hidaka Eiji、Ishida Fumio、Kudo Shin-Ei
  • 雑誌名: Molecular and Clinical Oncology 巻: NA ページ: NA
  • DOI: 10.3892/mco.2019.1815
  • 査読あり
• [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: 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: Current status and future perspectives (2019)
  • 著者名/発表者名: Kudo Shin‐ei、Mori Yuichi、Misawa Masashi、Takeda Kenichi、Kudo Toyoki、Itoh Hayato、Oda Masahiro、Mori Kensaku
  • 雑誌名: Digestive Endoscopy 巻: 31 ページ: 363～371
  • DOI: 10.1111/den.13340
  • 査読あり
• [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: 4 ページ: 378-388
  • DOI: 10.1111/den.13317.
  • 査読あり