福岡工業大学


世界初!内視鏡手術をAIが支援



福工大徳安研&オリンパス社などのプロジェクトチームに42億円の交付額!
日本医療研究開発機構(AMED)の技術開発事業に採択

手術中に「どの部位が切除部位なのか」AIがサポートします。

手術中に「どの部位が切除部位なのか」AIがサポートします。

 福岡工業大学情報工学部の徳安研究室では、内視鏡手術をAIが支援するシステムの開発に取り組んでいます。内視鏡手術は傷口が小さく、術後の患者の回復も早いため様々な病気の治療のため普及が進んでいます。一方、手術には高度な技術と知識が必要とされ、良好な視野が得られない場合等に医師の誤認による医療ミスが発生しているという課題もあります。徳安研究室では内視鏡手術において患者の体内の状態をAIが認識し、医師にモニター上で適切な手術部位のランドマーク表示を行い、効率的かつミスのない手術を実現するシステムの開発を行っています。

 この研究を基に今年度(2019年度)からオリンパス(株)が代表機関となって、徳安研究室(本学)、大分大学、国立がん研究センター東病院、東京大学がコンソーシアムを形成し、未来の内視鏡手術システムの実用化と製品化を目指すことが決まりました。プロジェクトチームには日本医療研究開発機構(AMED)から、今年度以降、総額42億円余の助成金の交付も予定されています。徳安研究室はすでにこのシステムの基本機能を確立していて、昨年12月には大分大学と共に、実際の患者の手術に適用する実証実験にも成功しています。日本が世界をリードする内視鏡手術をAIで発展させる最先端の研究に是非ご着目ください。

▼内視鏡手術のリスクとは
 内視鏡手術ではモニターと鉗子を用いて体内の状態を認識するため、医師に知識と経験に基づく正しい判断が求められます。内視鏡手術が適用される最も一般的な胆嚢摘出手術においても、年間12万例ほどの手術が行われる中で胆道損傷の発生は約600例(0.5%)。1日あたりにして約2件の事故が発生しています。この原因のほとんどが総胆管、胆嚢管の見間違え等、医師による誤認です。

▼研究のポイント:医師の暗黙知をデータ化。AIが活用
 徳安研究室ではこれまでに大分大学医学部と協力してAIによる患部のランドマーク認識技術の開発を行ってきました。大分大にこれまで保管されていた約230本の腹腔鏡下胆嚢摘出術(LC)のビデオから数千枚の内視鏡画像を用意。この画像からAIに総胆管や胆嚢管の位置を正しく覚えさせました。学習させることでAIは総胆管、胆嚢管、肝S4の下縁、ルビエレ溝を正しく認識して、執刀医にモニター画面上で色分けしたランドマークで示すことが出来るようになりました。
 患者による個人差があり、色や形も似ている臓器の違いを見極められるか?脂肪のつき方など千差万別な患部の状況を見極め、間違えずに判断できるか?これまでは医師個人が執刀経験を積み、自身の「暗黙知」を獲得するしか方法はありませんでした。この「暗黙知」を蓄積したAIが医師に正しく執刀部位を教えることで、切除対象の位置が明確になり万一の医療ミスを防ぐことが可能になります。

▼研究のポイント:幅広い応用で新たな内視鏡治療が可能に
 プロジェクトチームでは適用できる手術を現在の胆嚢から胃や腸の切除術に広げていき、幅広い内視鏡手術の分野でAIによる支援が受けられるようにしていきます。システムを改良するとともに、チームでは手術に用いる新しい自律制御型内視鏡スコープやエナジーデバイスの開発にも取り組みます。日本医療研究開発機構(AMED)からの助成(※)を受けて2024年度以降の実用化を目指していきます。
プロジェクト名
<外科手術のデジタルトランスフォーメーション:
                    情報支援内視鏡外科手術システムの開発>
(※プロジェクト全体への交付額 2019年度~2023年度:42億2200万円余)
(このうち、徳安研究室への交付額 同期間 2億6700万円余)

▼研究者プロフィール
福岡工業大学 徳安達士(とくやす・たつし) 教授
情報工学部 情報システム工学科
大学院 工学研究科 修士課程 情報システム工学専攻
大学院 博士後期課程 知能情報システム専攻
研究キーワード:医用工学、人工知能

▼取材の申込:福岡工業大学広報課 
池田・竹岡 電話:092-606-0607 080-3967-1476

関連URL:https://www.fit.ac.jp/


  • 手術中に「どの部位が切除部位なのか」AIがサポートします。 手術中に「どの部位が切除部位なのか」AIがサポートします。
  • 手術部位の「ランドマーク表示」例 手術部位の「ランドマーク表示」例
  • 胆嚢周辺の臓器の位置(例) 胆嚢周辺の臓器の位置(例)
  • 福岡工業大学 情報工学部 徳安教授 福岡工業大学 情報工学部 徳安教授



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