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2020 年度 実施状況報告書

内視鏡と人工知能の融合による大腸ポリープおよび癌の自動検出システム

研究課題

研究課題/領域番号 19K17504
研究機関昭和大学

研究代表者

三澤 将史  昭和大学, 医学部, 講師 (90459206)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
キーワード人工知能 / 大腸内視鏡
研究実績の概要

2020年度の当初予定は2019年度に作成したディープラーニングによる大腸ポリープ検出支援ソフトウェアを使用したパイロット研究を実施することであった。
パイロット研究に先立ち2019年度に引き続きさらに、ソフトウェアの改良を行った。具体的には学習画像の増加、後処理の追加による偽陽性の低減を行っている。学習画像は5.7万枚から7.1万枚に増加させた。これらの画像を当施設で保有する、ディープラーニングに特化したスーパーコンピューター(NVIDIA社 DGX-station)を活用し機械学習した。採用するディープラーニングアルゴリズムは従来の通りYolo-V3である。その結果従来のソフトウェアから感度3%、特異度1%、偽陽性数の60%を削減することができた。(感度89.7%[per-frame]、特異度93.7%[per-frame]、感度96.0%[per-lesion])。この結果をもとに新たなソフトウェアを構築し、当施設での倫理委員会承認のうえでパイロット研究を開始した。パイロット研究の試験デザインは単施設前向き研究で、本ソフトウェア使用により腫瘍検出率が有意に向上するかどうかを検証するものである。しかしながら、COVID-19のpandemicにより、想定した患者数をリクルートすることはできておらず研究継続中である。なお中間解析では、腫瘍評価項目である腺腫検出率(ADR)において有意差をもって向上していることが確認されている。

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

前向きパイロット研究に関してCOVID-19のpandemicにより、想定した患者数をリクルートすることはできておらず研究がやや遅延している。

今後の研究の推進方策

2021年度は引き続き前向きのパイロット研究を実施し、統計解析、論文・学会での成果報告を行って本研究課題を完了させる。

次年度使用額が生じた理由

COVID-19のpandemicにより、出張が減少したため、旅費が減少した。また同様の理由で、パイロット研究が遅延したため、関連する人件費などが減少したため。次年度はパイロット研究を完遂し、差額はデータ整理用人件費および統計専門家委託費、英文校正費に充当する。

  • 研究成果

    (10件)

すべて 2021 2020 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 3件、 査読あり 3件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 2件、 招待講演 4件)

  • [国際共同研究] Oslo University(ノルウェー)

    • 国名
      ノルウェー
    • 外国機関名
      Oslo University
  • [国際共同研究] King’s College Hospital(英国)

    • 国名
      英国
    • 外国機関名
      King’s College Hospital
  • [雑誌論文] Development of a computer-aided detection system for colonoscopy and a publicly accessible large colonoscopy video database (with video)2021

    • 著者名/発表者名
      Misawa Masashi、Kudo Shin-ei、Mori Yuichi、Hotta Kinichi、Ohtsuka Kazuo、Matsuda Takahisa、Saito Shoichi、Kudo Toyoki、Baba Toshiyuki、Ishida Fumio、Itoh Hayato、Oda Masahiro、Mori Kensaku
    • 雑誌名

      Gastrointestinal Endoscopy

      巻: 93 ページ: 960~967.e3

    • DOI

      10.1016/j.gie.2020.07.060

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Current status and future perspective on artificial intelligence for lower endoscopy2020

    • 著者名/発表者名
      Misawa Masashi、Kudo Shin‐ei、Mori Yuichi、Maeda Yasuharu、Ogawa Yushi、Ichimasa Katsuro、Kudo Toyoki、Wakamura Kunihiko、Hayashi Takemasa、Miyachi Hideyuki、Baba Toshiyuki、Ishida Fumio、Itoh Hayato、Oda Masahiro、Mori Kensaku
    • 雑誌名

      Digestive Endoscopy

      巻: 33 ページ: 273~284

    • DOI

      10.1111/den.13847

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Artificial intelligence for polyp detection during colonoscopy: a systematic review and meta-analysis2020

    • 著者名/発表者名
      Barua Ishita、Vinsard Daniela Guerrero、Jodal Henriette C.、Loberg Magnus、Kalager Mette、Holme Oyvind、Misawa Masashi、Bretthauer Michael、Mori Yuichi
    • 雑誌名

      Endoscopy

      巻: 53 ページ: 277~284

    • DOI

      10.1055/a-1201-7165

    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] AIによる大腸内視鏡診断 現状と今後の展望2020

    • 著者名/発表者名
      三澤将史
    • 学会等名
      第58回癌治療学会総会
    • 招待講演
  • [学会発表] The use of Endocytoscopy for Colorectal Neoplasms2020

    • 著者名/発表者名
      三澤将史
    • 学会等名
      ANBIIG Webinar Series Endocytoscopy and EndoBRAIN for Colorectal Neoplasia
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 薬事申請を見据えた、大腸内視鏡診療支援ソフトウェアの開発2020

    • 著者名/発表者名
      三澤将史
    • 学会等名
      第99回日本消化器内視鏡学会総会
  • [学会発表] AI診断:近未来を予測する2020

    • 著者名/発表者名
      三澤将史
    • 学会等名
      第29回日本大腸肛門病学会教育セミナー
    • 招待講演
  • [学会発表] Endocytoscopy & EndoBRAIN2020

    • 著者名/発表者名
      三澤将史
    • 学会等名
      Virtual Conference and Live Workshop on NBI / ESD / 3rd Space Endoscopy
    • 国際学会 / 招待講演

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公開日: 2021-12-27  

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