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2022 年度 実施状況報告書

人工知能による細胞診での口腔がん検診システムの開発

研究課題

研究課題/領域番号 20K18712
研究機関名古屋市立大学

研究代表者

石橋 謙一郎  名古屋市立大学, 医薬学総合研究院(医学), 講師 (80714609)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2024-03-31
キーワード口腔扁平上皮癌 / 細胞診 / deep learning
研究実績の概要

ディープラーニングを用いた癌細胞の検出によると、徐々に進展し、AIを用いた乳がんの診断支援システムが開発され、診断の正確性が向上したことが報告されています。しかしながら、口腔がんは子宮頸がんと同様に扁平上皮癌が主体であるにも関わらず、細胞診による診断は主体ではない。その理由に口腔細胞診診断医の不足もあり、早期発見につながっていない。これまでは、DIGITSによるdeep learningによる画像診断の仕組みを学び、パノラマ画像を用いて唾石や骨折の検出を行い、検出力について報告してきた。
現在、MATLABOを用いて、多くの画像から細胞質および核を効率よくセグメンテーションをするプログラムを作成し、教師用の細胞診画像の効率的な学習に取り組んでいる。セグメンテーションには、FCN、U-Net、Mask R-CNNなどのアルゴリズムがあります。これらのアルゴリズムは、ピクセルごとに物体を分割し、ラベルを自動的に付けることを進め、また、Data Augmentation、オープンソースの画像データセットを使用により効率化を進めている。しかしながら、細胞の色により、診断精度に差が生じるなどの問題もあり、これらの教師データ画像を効率増やすことで解消していく予定である。細胞の核の異型のみではなく、細胞の凝集などによる診断についても現在進めている。
細胞診だけではなく、蛍光in situハイブリダイゼーションでの核内部の遺伝子異常の検出も試みている。

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

細胞診画像は、細胞の重なり合いやパパニコロウ染色による細胞染色性の違いのため、細胞の自動認識できず、診断精度が低下することが生じ、その改善に現在努めています。

今後の研究の推進方策

私の所属する大学ではmatlaboを取り入れたため、導入し、専門家と直接相談しながら、問題点の解決をしていく。また、歯科領域のAIの専門の方々と学会を通じてネットワークを形成し、今後も研究を推進していく予定である。

次年度使用額が生じた理由

本年度は検出のプログラムの作成に要したため、ハードディスクなどの画像処理にかかわる物品の購入が主になっていため、次年度に持ち越しが生じました。次年度は蛍光in situ ハイブリダイゼーションのためにプローブ試薬作成費用に使用する予定です。

  • 研究成果

    (9件)

すべて 2022

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (8件)

  • [雑誌論文] Efficacy of a deep leaning model created with the transfer learning method in detecting sialoliths of the submandibular gland on panoramic radiography2022

    • 著者名/発表者名
      Ishibashi K, Ariji Y, Kuwada C, Kimura M, Hashimoto K, Umemura M, Nagao T, Ariji E.
    • 雑誌名

      Oral Surg Oral Med Oral Pathol Oral Radiol.

      巻: 133 ページ: 238-244

    • DOI

      10.1016/j.oooo.2021.08.010.

    • 査読あり
  • [学会発表] 人工知能による2施設間パノラマX線写真での顎下腺唾石に対する転移学習の有効性2022

    • 著者名/発表者名
      石橋謙一郎、有地淑子、桒田千亜紀、木村将士、橋本健吾、梅村昌宏、渋谷恭之、長尾徹、有地榮一郎
    • 学会等名
      第67回日本口腔外科学会総会・学術集会
  • [学会発表] ラヌーラに対するステロイド軟膏塗布併用開窓療法の検討2022

    • 著者名/発表者名
      加藤伸一郎,宮本大模,才川晧平,堀部桃子,中村知寿,鹿間優子,菱田純代,石橋謙一郎,土屋周平,渋谷恭之.
    • 学会等名
      第67回公益社団法人日本口腔外科学会総会・学術大会.
  • [学会発表] ツニカマイシンによる小胞体ストレスは頭頸部扁平上皮癌細胞の動態に影響を与える2022

    • 著者名/発表者名
      土屋周平,石橋謙一郎,安東孝純,中村健人,大原賢治,荒川美貴子,加古まり,宮本大模,加藤伸一郎,渋谷恭之.
    • 学会等名
      第67回公益社団法人日本口腔外科学会総会・学術大会.
  • [学会発表] 当科で経験した慢性GVHD患者における口腔内状況の検討2022

    • 著者名/発表者名
      鍋田剛志,土屋周平,松山楓,林恒希,古野翔大,高島裕之,鈴木貴大,廣瀬満理奈,石橋謙一郎,渋谷恭之
    • 学会等名
      第67回公益社団法人日本口腔外科学会総会・学術大会
  • [学会発表] 急性骨髄性白血病の化学療法中に歯性感染症の急性化を認めた1例2022

    • 著者名/発表者名
      林恒希,石橋謙一郎,松山楓,小林寛子,安永奈津子,中村知寿,高島裕之,鈴木貴大,加藤伸一郎,渋谷恭之
    • 学会等名
      第31回日本口腔感染症学会総会・学術大会
  • [学会発表] 頸動脈内膜剥離術後に頸部郭清術を施行した頬粘膜癌の1例2022

    • 著者名/発表者名
      加藤伸一郎,中村知寿,森田麻希,宮本大模,石橋謙一郎,渋谷恭之.
    • 学会等名
      第46回日本頭頚部癌学会.
  • [学会発表] 大動脈人工血管置換術の既往を有する患者の舌癌術後に凝固異常を認めた1例2022

    • 著者名/発表者名
      中村知寿,森田麻希,宮本大模,石橋謙一郎,渋谷恭之.
    • 学会等名
      第46回日本頭頚部癌学会.
  • [学会発表] 下顎に発生した扁平上皮への分化を伴う腺癌(NOS)の一例2022

    • 著者名/発表者名
      松山楓,石橋謙一郎,鹿間優子,安永奈津子,古野翔大,鍋田剛志,鈴木貴大,荒川美紀子,才川晧平,渋谷恭之.
    • 学会等名
      第65回NPO法人日本口腔科学会中部地方部会学術集会および学術研修会.

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公開日: 2023-12-25  

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