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2022 年度 実施状況報告書

人工知能を用いた潰瘍性大腸炎関連腫瘍の内視鏡診断法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 20K17002
研究機関昭和大学

研究代表者

前田 康晴  昭和大学, 医学部, 講師 (30595616)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2024-03-31
キーワード潰瘍性大腸炎関連腫瘍 / 大腸内視鏡 / 人工知能
研究実績の概要

本研究は人工知能を用いた潰瘍性大腸炎関連腫瘍の超拡大内視鏡による診断法の開発を目的としている。当初、腫瘍・非腫瘍の鑑別を目的としていた。人工知能の構築には主に①機械学習のアルゴリズムの開発②機械学習用画像のアノテーションが必要となる。①機械学習のアルゴリズムの開発は先行研究で既に終了しているため、本研究の具体的な目標は②機械学習用画像のアノテーションおよび構築した人工知能の評価である。R3年度は機械学習用画像のアノテーションの基なる、潰瘍性大腸炎関連腫瘍の腫瘍・非腫瘍鑑別のための超拡大内視鏡診断法の構築に取り組んだ。結果をまとめて英文論文とし採択された。(Kudo SE,
Maeda Y, Ogata N, et al. Combined endocytoscopy with pit pattern diagnosis in ulcerative colitis-associated neoplasia: a pilot study. Dig Endosc. 2022)また、超拡大内視鏡診断法に基づき機械学習用画像のアノテーションを行いプロトタイプの作成をおこなった。続いて、病変発見支援のためのソフトウェアの構築のため、現在市販されているCADeでの潰瘍性大腸炎患者サーベイランスでの有用性を報告した(Maeda Y, Kudo SE, Ogata N, Misawa M, Mori Y, Mori K,Ohtsuka K. Can artificial intelligence help to detect dysplasia in patients with ulcerative colitis? Endoscopy. 2021)一方で、高度炎症粘膜や炎症性ポリープなどを腫瘍性病変と誤診する課題を明らかにした (Maeda, Misawa et al UEGW 2022)。

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

当初想定したいたように高精度のアルゴリズムを確立できていない。課題として、高度炎症粘膜や炎症性ポリープなどを腫瘍性病変と誤診するためである。

今後の研究の推進方策

2022年から米国Mayo clinicと共同研究契約を締結し学習画像の提供を受けアルゴリズムの改良に着手している。

次年度使用額が生じた理由

コロナ禍で施設の内視鏡検査数が減少したこともあり、検証試験の終了が遅れた。翌年分として請求した助成金は研究成果報告のための英文校正代および出張旅費として使用する予定である。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2022 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (1件) (うち国際学会 1件)

  • [国際共同研究] Mayo clinc(米国)

    • 国名
      米国
    • 外国機関名
      Mayo clinc
  • [雑誌論文] Use of advanced endoscopic technology for optical characterization of neoplasia in patients with ulcerative colitis: Systematic review2022

    • 著者名/発表者名
      Maeda Yasuharu、Kudo Shin‐ei、Ogata Noriyuki、Kuroki Takanori、Takashina Yuki、Takishima Kazumi、Ogawa Yushi、Ichimasa Katsuro、Mori Yuichi、Kudo Toyoki、Hayashi Takemasa、Miyachi Hideyuki、Ishida Fumio、Nemoto Tetsuo、Ohtsuka Kazuo、Misawa Masashi
    • 雑誌名

      Digestive Endoscopy

      巻: 34 ページ: 1297~1310

    • DOI

      10.1111/den.14335

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Identification of a small, depressed type of colorectal invasive cancer by an artificial intelligence-assisted detection system2022

    • 著者名/発表者名
      Kudo Shin-ei、Misawa Masashi、Mori Yuichi、Kawabata Yurie、Maeda Yasuharu、Miyachi Hideyuki、Mori Kensaku
    • 雑誌名

      Endoscopy

      巻: 54 ページ: E592~E593

    • DOI

      10.1055/a-1704-8103

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Beyond complete endoscopic healing: Goblet appearance using an endocytoscope to predict future sustained clinical remission in ulcerative colitis2022

    • 著者名/発表者名
      Takishima Kazumi、Maeda Yasuharu、Ogata Noriyuki, et al
    • 雑誌名

      Digestive Endoscopy

      巻: 34 ページ: 1030~1039

    • DOI

      10.1111/den.14202

  • [雑誌論文] Deep learning-based automated quantification of goblet cell mucus using histological images as a predictor of clinical relapse of ulcerative colitis with endoscopic remission2022

    • 著者名/発表者名
      Ohara Jun、Nemoto Tetsuo、Maeda Yasuharu、Ogata Noriyuki、Kudo Shin-ei、Yamochi Toshiko
    • 雑誌名

      Journal of Gastroenterology

      巻: 57 ページ: 962~970

    • DOI

      10.1007/s00535-022-01924-1

  • [学会発表] USEFULNESS AND LIMITATIONS OF COMPUTER-AIDED DETECTION (CADE) SYSTEM IN SURVEILLANCE COLONOSCOPY IN PATIENTS WITH ULCERATIVE COLITIS.2022

    • 著者名/発表者名
      Maeda Y., Kudo S., Ogata N., Ogawa Y.,Ogawa Y., Matsudaira S., Nakamura H., Mori Y., Kudo T., Hisayuki T., Hayashi T., Wakamura K., Miyachi H., Baba T., Ohtsuka K., Misawa M.
    • 学会等名
      UEG Week2022
    • 国際学会

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公開日: 2023-12-25  

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