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2023 年度 実績報告書

マンモグラムを用いた乳がんの成長予測による検診の受診勧奨および早期発見の実現

研究課題

研究課題/領域番号 22K21252
研究機関新潟医療福祉大学

研究代表者

甲斐 千遥  新潟医療福祉大学, 医療技術学部, 助教 (90963934)

研究期間 (年度) 2022-08-31 – 2024-03-31
キーワード医用画像AI / 乳がん / マンモグラム
研究実績の概要

本研究の目的は、マンモグラムを入力としたデータ診断AIによって乳がんの成長予測を行い、検診の受診勧奨を行う最適化システムを開発することである。
本年度は、昨年度に引き続き、乳がんの成長を予測するための因子として乳腺領域の濃度の上昇に着目し、正常症例のマンモグラムを入力とした乳腺量を推定するAIの開発を行い、その成果を論文にまとめた。
また、構築したデータベースにおいて、本AIを用いた乳がんの早期発見、検診の受診勧奨を行うための臨床評価を行い、その成果を論文にまとめた。乳がん症例の中には、マンモグラフィ検査では所見なしもしくは良性と判断された症例だが、超音波検査にてがんが発見された症例(Non-visible乳がん症例)も報告されている。そこで、AIから推定した乳腺量を用いて、Non-visible乳がん患者を推定する因子を特定した。このNon-visible患者へは、マンモグラフィ検査に加え、超音波検査を行うことで早期に乳がんが発見できると考えている。本研究で特定された因子に基づいて、マンモグラフィ検査+超音波検査の受診勧奨を行うことで、乳がんの早期発見、死亡率減少に寄与できることが示された。
研究期間全体を通して、マンモグラムおよび臨床データのデータベース構築、乳がんの成長予測AIアルゴリズムの構築と本AIを用いた乳がんの成長予測を確認するための臨床評価を実施し、検診の受診勧奨を行うべき因子の特定を行い、2本の論文にまとめることができた。同時に、製品化された乳腺量解析アプリケーションを医師が用いた際の有効性評価も実施し、どの程度の精度であれば臨床的な有効性が得られるかの知見を得ることができた。乳がんの成長予測を行うAIシステムや、アプリケーションの有効性評価については、国際学会にて発表することができた。

  • 研究成果

    (11件)

すべて 2024 2023 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 3件、 招待講演 1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Identifying factors that indicate the possibility of non-visible cases on mammograms using mammary gland content ratio estimated by artificial intelligence2024

    • 著者名/発表者名
      Kai Chiharu、Otsuka Tsunehiro、Nara Miyako、Kondo Satoshi、Futamura Hitoshi、Kodama Naoki、Kasai Satoshi
    • 雑誌名

      Frontiers in Oncology

      巻: 14 ページ: -

    • DOI

      10.3389/fonc.2024.1255109

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Automated Estimation of Mammary Gland Content Ratio Using Regression Deep Convolutional Neural Network and the Effectiveness in Clinical Practice as Explainable Artificial Intelligence2023

    • 著者名/発表者名
      Kai Chiharu、Ishizuka Sachi、Otsuka Tsunehiro、Nara Miyako、Kondo Satoshi、Futamura Hitoshi、Kodama Naoki、Kasai Satoshi
    • 雑誌名

      Cancers

      巻: 15 ページ: 2794~2794

    • DOI

      10.3390/cancers15102794

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 乳房X線画像における乳房構成解析(Breast Density Assessment)ソフトウエアの有用性2023

    • 著者名/発表者名
      櫻井 典子 , 甲斐 千遥 , 長 和弘 , 近藤 敏志 , 児玉 直樹 , 笠井 聡
    • 雑誌名

      日本診療放射線技師会誌

      巻: 70 ページ: 756-763

    • 査読あり
  • [学会発表] Evaluation of the usefulness of breast density assessment application for radiographers: comparison with mammographers2024

    • 著者名/発表者名
      Chiharu Kai, Satoshi Kasai
    • 学会等名
      European Society of Radiology
    • 国際学会
  • [学会発表] Breast cancer risk assessment with AI-based Breast Age estimation2024

    • 著者名/発表者名
      Chiharu Kai, Satoshi Kasai
    • 学会等名
      European Society of Radiology
    • 国際学会
  • [学会発表] Attempt to perform subtype classification on mammograms using features from Vision Transformers and global features2024

    • 著者名/発表者名
      Satoshi Kasai, Hideaki Tamori, Chiharu Kai
    • 学会等名
      European Society of Radiology
    • 国際学会
  • [学会発表] Radio(geno)micsによる乳がん診断の可能性2023

    • 著者名/発表者名
      甲斐千遥
    • 学会等名
      第79回日本放射線技術学会総会学術大会
    • 招待講演
  • [学会発表] 半主観的正解領域決定に基づく乳腺領域自動抽出AIシステムの開発:初期方向依存の影響の確認2023

    • 著者名/発表者名
      石塚紗智、甲斐千遥、大塚恒博、二村仁、笠井聡
    • 学会等名
      医用画像情報学会 令和5年度年次(第197回)大会
  • [学会発表] 乳房構成算出のための乳腺領域自動抽出AIシステムの開発:U-Netによるパラメータ調整の検討2023

    • 著者名/発表者名
      石塚紗智、甲斐千遥、笠井聡
    • 学会等名
      第23回新潟医療福祉学会学術集会
  • [学会発表] Deep Convolutional Neural Networkから算出した特徴量を用いた乳房構成分類手法の検討:主成分分析による次元削減手法2023

    • 著者名/発表者名
      甲斐千遥、石塚紗智、笠井聡
    • 学会等名
      第23回新潟医療福祉学会学術集会
  • [備考] researchmap

    • URL

      https://researchmap.jp/chiharu-kai

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公開日: 2024-12-25  

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