ポリープ・がんをAI検出、『大腸内視鏡検査支援システム』

最終更新日:2018年9月25日

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臨床工学技士コラム

ポリープ・がんをAI検出、『大腸内視鏡検査支援システム』

2018.09.12

昭和大学と名古屋大学は8月2日、工藤進英氏(昭和大学横浜市北部病院消化器センター長)、三澤将史氏(昭和大学横浜市北部病院消化器センター講師)、森健策氏(名古屋大学大学院情報学研究科教授)らの研究グループによって、人工知能(AI)による『大腸内視鏡検査支援システム』を開発したと発表した。 同研究成果は「Gastroenterology」に掲載されている。

発見率が医師の技量に左右される「大腸内視鏡検査」

大腸がんによる死亡を53%低減させる効果があるもいわれる「大腸内視鏡検査」。 内視鏡検査中にポリープ(前癌病変)や微小がんを切除することで、進行がんになる前段階での治療が可能になると考えられている。 一方で、1回の検査で約26%の微小ポリープが見逃され、その発見率・見逃し率は医師の技量によっても変わることが明らかになっている。 そのような背景から、近年、『ポリープの見逃し』を防止する手法が盛んに研究されている。

AIで『ポリープの見逃し』の見逃し防止

同研究グループでは、AIによってポリープの見逃し防止ができると考え、AI診療支援システムを共同で開発。 73件の大腸内視鏡検査(昭和大学横浜市北部病院にてオリンパス株式会社製・CH-HQ290ZIを使用)の動画997分・約1800万フレームを対象として、十分な経験を積んだ内視鏡専門医が、1フレームごとに「ポリープが映っている・いない」の判定を実施。 その中から、AIの学習に適している約20万フレームの動画を抽出し、AIは3次元畳み込みニューラルネットワーク(ディープラーニングの一種)で学習した。 このAIに、学習していない50病変の動画で性能テストを実施した結果、「94%(47病変)」は検出可能だった。 テストに用いた病変の「68%(34病変)」は、従来のAIによる検出は難しいと考えられていた平坦ポリープだったという。

2019年度に薬機法申請を目指した試験を開始予定

今回開発されたAIは、名古屋大学大学院情報学研究科とサイバネットシステム株式会社によって、リアルタイム動作可能なソフトウェアとして実装。 同ソフトウェアは、内視鏡検査中に病変を検知すると、内視鏡画面の隅の色を変化させ、音を発するなどで医師に注意を喚起する。 さらに現在、学習画像を大幅に増加しており、約280万フレームを学習したAIシステムによる臨床研究もすでに開始している。 尚、AIは診療に影響を与える可能性があるため、薬機法の承認取得が必要であると考えられており、昭和大学などは、来年度には、薬機法申請を目指した試験を開始する予定

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