ニュース

人工知能(AI)で「胃がん」を早期発見 98%の精度で「熟練医に匹敵」

 がん研究会有明病院などの研究グループは、「人工知能」(AI)を活用し、胃の内視鏡画像の中から胃がんを98%の高精度で検出できるシステムを開発したと発表した。これは熟練した医師に匹敵するレベルで、胃がんの早期発見や正確な診断につながると期待されている。
AIで胃がん検診 胃がんの多い日本で実用化
 胃がんは日本では発症数がもっとも多いがんで、年間約13万人が罹患し、約5万人が命を落としている。胃がん治療のキーポイントは内視鏡による早期発見と早期治療だ。ステージIの5年生存率は95%以上で、さらに粘膜内がんで発見された場合は、体の負担の少ない低侵襲の内視鏡手術で根治が可能となる。

 しかし、慢性胃炎の中から胃炎に類似している胃がんを拾い上げることは、経験を積んだ医師でも難しい場合がある。内視鏡による胃がんの見逃しは5~25%という報告がある。また、内視鏡医の経験と技量の差も大きな課題となっている。

 一方で近年、「人工知能」(AI)による画像認識能力は大きく進歩し、人間と同等以上の成績が得られるようになっている。内視鏡診断でも大腸の領域で、病変の拾い上げや良性と悪性の鑑別にAIを用いた診断システムが報告されている。しかし、胃がんは内視鏡診断そのものが非常に難しいため、これまでAIを用いた内視鏡診断支援システムは開発されていなかった。

 そこで研究グループは世界に先駆け、欧米と比べても罹患患者が多い日本で、医療現場に実装できるAIによる胃がんの内視鏡診断支援システムの開発に乗り出した。

 研究は、がん研究会有明病院の平澤俊明・上部消化管内科副部長と、AIメディカルサービスの多田智裕医師(ただともひろ胃腸科肛門科院長/東京大学医学部客員講師)らの研究グループによるもの。AIメディカルサービスは、AIと内視鏡を組み合わせた新しい治療法の開発に取り組んでいるベンチャー企業だ。
「機械学習」と「ディープ・ラーニング」で胃がんを発見するシステムを開発
 研究グループはAIに、与えられた多量の画像などから特徴やルールを自律的に学ぶ「機械学習」をさせることで、胃がんを内視鏡画像から自動的に発見するシステムを開発した。機械学習でもっとも重要なのは、AIに覚えさせる内視鏡画像(教師用データ)が高品質で十分なデータ量を満たすことだ。

 がん研有明病院は年間の内視鏡検査数7,000件以上、同治療数450件以上で、世界トップレベルの胃がんの治療を行っており、膨大な内視鏡画像を蓄積している。今回は、さらに研究協力施設の胃がん画像を追加して、1万2,000枚以上の胃がん画像を準備し、その内視鏡画像を胃がん治療エキスパートの内視鏡医が、質の高い内視鏡画像を選別し、細かく病変の範囲をマーキングして胃がん教師用データを作成した。

 そのデータを、コンピューターが自ら規則性などを探し出す先端技術「ディープ・ラーニング」(深層学習)に導入し、学習させることで、内視鏡診断支援システムを開発するのに成功した。この先端技術はAIメディカルサービスが独自に開発したものだ。
98.6%の精度で胃がんを検出 熟練した内視鏡医に匹敵
 1万3,584枚以上の胃がん内視鏡画像をAIに機械学習させ、病巣検出力を検証した。その結果、検証用の内視鏡画像2,296枚から、66の連続した胃がん症例(77病変)が登録された。77病変中71病変(92.2%)の胃がんを検出し、6mm以上に限定すると71病変中70病変(98.6%)を検出するのに成功した。これは熟練した内視鏡医に匹敵するものだ。

 また、2,296枚の画像の解析に要した時間は47秒(1画像あたり0.02秒)であり、解析速度は、人間の能力をはるかに超えるものだった。

 陽性反応的中率(内視鏡診断支援システムが胃がんと診断して、実際に胃がんであった率)は30.6%で、内視鏡診断支援システムが胃がんと診断した病変のうち7割は胃炎や正常な解剖学的な屈曲だった。

 実臨床での生検の陽性反応的中率(がんを疑って生検して、実際にがんである可能性)は5~10%前後であることを考えると、今回の内視鏡診断支援システムの陽性反応的中率は臨床的に許容できるレベルだ。
診断精度をさらに向上させることも可能
 内視鏡診断支援システムのAIは学習することでさらに診断精度を向上させることが可能だ。陽性反応的中率は、非胃がん病変をAIに学習させることで改善を期待できるという。

 胃がん内視鏡検診では、内視鏡検査後に、別医師による画像のダブルチェックが義務付けられている。3,000~4,000枚の内視鏡画像を1~2時間かけて読影するダブルチェックは、現場の専門医にとって大きな負担になる。内視鏡診断支援システムを使用することで、こうしたダブルチェックの負担を軽減することが可能になる。

 また今回開発した内視鏡診断支援システムは、すでに動画でも胃がんを検出することが可能になっている。内視鏡検査時に直接このシステムを連動させることで、リアルタイムで胃がんの見逃しを回避できる可能性がある。

 この内視鏡診断支援システムが普及すれば、熟練した内視鏡医がいなくとも胃がんの早期発見・治療が可能になり、根治が可能になり、医療費の削減にもつながると期待されている。研究グループは今後さらに改良を進め、システムの実用化を目指すとしている。

 研究の詳細は、医学誌「Gastric Cancer」オンライン版に掲載された。

がん研究会有明病院
AIメディカルサービス
Application of artificial intelligence using a convolutional neural network for detecting gastric cancer in endoscopic image(Gastric Cancer 2018年1月15日)
[Terahata]

「保健指導リソースガイド」に関するニュース

2018年09月19日
日本人の28%が65歳以上 女性の高齢者は2000万人超 働く高齢者も最多
2018年09月19日
「糖尿病腎症」のリスクは糖尿病予備群の段階で上昇 検査で早期発見を
2018年09月19日
早期乳児の腸管内ビフィズス菌 母親の分娩時の抗菌薬投与で減少
2018年09月18日
男性の同性間性的接触によるA型肝炎患者が激増
2018年09月14日
2017年国民健康・栄養調査(1) 糖尿病・高血圧・コレステロール 多くの項目で目標未達成
2018年09月14日
2017年国民健康・栄養調査(2) 食事エネルギー量は60歳代が最多 外出しない高齢男性が低栄養に
2018年09月12日
【申込開始】あらゆる世代の健康支援に役立つ一冊 保健指導用・健康事業用「教材・備品カタログ2019年版」 
2018年09月11日
肥満でなくても「高コレステロール」に注意 日本人を30年調査 滋賀医大
2018年09月11日
乳がんの新たな検査法を開発 マンモグラフィーの欠点を克服 神戸大
2018年09月11日
「うつ病対策」が職場のメンタルヘルスを向上させる 日本の対策は最下位

最新ニュース

2018年09月20日
健やか親子21全国大会事前申込み受付中(10/12日(金)〆切)
2018年09月19日
日本人の28%が65歳以上 女性の高齢者は2000万人超 働く高齢者も最多
2018年09月19日
「糖尿病腎症」のリスクは糖尿病予備群の段階で上昇 検査で早期発見を
2018年09月19日
早期乳児の腸管内ビフィズス菌 母親の分娩時の抗菌薬投与で減少
2018年09月18日
男性の同性間性的接触によるA型肝炎患者が激増
2018年09月14日
2017年国民健康・栄養調査(1) 糖尿病・高血圧・コレステロール 多くの項目で目標未達成
2018年09月14日
2017年国民健康・栄養調査(2) 食事エネルギー量は60歳代が最多 外出しない高齢男性が低栄養に
2018年09月13日
【9/10~9/16は自殺予防週間】SNS(LINE・チャット)相談できます!
2018年09月12日
【申込開始】あらゆる世代の健康支援に役立つ一冊 保健指導用・健康事業用「教材・備品カタログ2019年版」 
2018年09月11日
肥満でなくても「高コレステロール」に注意 日本人を30年調査 滋賀医大
2018年09月11日
乳がんの新たな検査法を開発 マンモグラフィーの欠点を克服 神戸大
2018年09月11日
「うつ病対策」が職場のメンタルヘルスを向上させる 日本の対策は最下位
2018年09月11日
「ミドリムシ」の成分が血糖値の上昇を抑制 期待できる健康効果
2018年09月07日
「運動不足」が世界に蔓延 日本でも3人に1人が運動不足 WHOが報告
2018年09月07日
【母子保健担当者】災害時の母子保健対策に関するマニュアル等について
2018年09月06日
「保健師の活動基盤に関する基礎調査」を開始 日本看護協会
2018年09月06日
糖尿病患者さんに向けて「血糖トレンド」啓発キャンペーンを始動
2018年09月05日
高齢者のフレイル対策は栄養指導の大きな課題 日本栄養士会が全国大会
2018年09月05日
「スマートミール」認証がはじまる バランスの良い健康な食事の証
2018年09月05日
育児中の女性の孤独感 SNSなど双方向的な育児支援が必要 京都大
2018年09月05日
禁煙後の体重増加で糖尿病リスクが上昇 でも禁煙のメリットは大きい
2018年09月05日
暑さに対策してウォーキング 安全に運動するための10ヵ条
2018年09月04日
「ストレスチェック制度の活用」へるすあっぷ21 9月号
2018年09月03日
【「STOP!肥満症」強化月間記念行事】特別セミナー&市民のための身体健康チェック体験会ご案内
2018年08月31日
【健やか親子21】18歳から"大人"に!成年年齢引き下げで変わること、変わらないこと。(内閣府)
2018年08月30日
【参加募集中】2018年度 第1回産業保健プロフェッショナルカンファレンス テーマ「保健指導」※定員に達したため、応募を締め切りました
2018年08月29日
「アルコール」は健康に悪い? 総合的にみて安全な飲酒量はないと結論
2018年08月29日
「コーヒーは健康に良い」は本当か 何杯までなら飲んで良いのか?
2018年08月29日
朝食で「牛乳」を飲むと1日を通じて血糖値が低下 糖尿病を予防
2018年08月29日
介護予防に効果がある「百歳体操」の動画 大阪市が吉本興業と共同制作
無料 メールマガジン 保健指導の最新情報を毎週配信
  • 週1回配信(毎週木曜日)
  • 登録者数 7,421 人(2018年08月現在)
登録者の内訳(職種)
  • 保健師 44%
  • 看護師 20%
  • 管理栄養士・栄養士 22%
  • その他 14%
登録はこちら ▶
ページのトップへ戻る トップページへ ▶