膵臓がん早期発見へ、診断内容をAIソフト化する為の画像を作成したい

 

 

 

 

AI 画像診断で膵臓がんの早期発見を目指すプロジェクト

 

ページをご覧いただきありがとうございます。医療法人社団豊智会です。

 

1．当院は以下のAI画像検査設備を持つ2院体制で診療を行っています

 

●　AIC画像検査センター at AIC八重洲クリニック　東京都日本橋（八重洲）

●　AIC画像検査センター at 筑波大学附属病院　　  茨城県つくば市（つくば）

 

2．診療内容・診療体制

 

当院は主として画像診断（MRI、CT、PET-CT、超音波、マンモグラフィ検査）を行なっています。2002年の開業以来、画像のプロフェッショナルの立場から、膵臓がんの診断を行われている臨床医の先生方の治療方針に影響を与えるような質の良い画像診断レポートをお届けすることを目的に診療を続けてきました。

 

現在の画像診断医は78名（うち常勤医14名、筑波大学寄付講座の職員を含む）、以下の検査機器を用いて画像診断を行っています。年間の検査数は約9万検査です。

 

稼働設備	八重洲	つくば
MRI	9台（うち3.0テスラ7台）	3台（うち3.0テスラ1台）
CT	2台（高精細160列、320列）	2台（320列✕2台）
PET-CT	0台	2台

 

 

3．現在、臨床医の先生に提案している内容が膵臓がんの早期発見です

 

早期の膵臓がんは多くの病院で膵管内乳頭粘液性腫瘍（IPMN）等の膵嚢胞と膵管拡張が経過観察の対象とされていますが、膵臓がんはこれら以外にも発生します。

 

当医療法人理事長の澤野誠志は、膵臓がんの早期発見をより多くの病院で行うことができ、患者さんの生存期間を少しでも伸ばすことができる未来を目指しています。

これまで、膵臓がんの早期発見のために独自の診断基準を設けて診断を続けてきた経験を活かし、今回のプロジェクトを立ち上げました。

 

 

 

膵臓がんを早期発見することの大切さ

 

1．膵臓がんとは

 

近年増加傾向にあり、罹患すると死亡率が一番高いがんである膵臓がん*1。

死亡率が高い原因は、発見しづらく、発見されても治療しづらいためです。

（*1出典：がんの統計2021（公益財団法人 がん研究振興財団））

 

1-1．発見しづらい

 

膵臓は胃の裏側にあり、曲がりくねった細長い臓器です。体の奥にあるため、超音波では一部は不明瞭となりやすく、CT検査やMRI検査でも膵臓の小さな病変は容易に診断可能ではありません。

 

胃の通常の内視鏡検査では膵臓は観察不能で、採血の腫瘍マーカーも早期のものは正常範囲内と診断されてしまい、見つけられないことが多くあります。膵臓がんの初期段階では自覚症状もない場合が多く、自覚症状の出現時にはすでに進行している場合が多いのです。

 

1-2．治療しづらい

 

発見が遅れた膵臓がんは既に大きくなって周囲の重要な血管に浸潤したり、膵臓は比較的薄い臓器のため、膵外に浸潤してしまっている場合が多く、手術できないことが多いのが現状です。

 

手術ができるものでも膵臓がんの手術は難易度が高く、治療成績も全てのがんの中で最も成績が悪くなっています*2。

(*2出典：がんの統計2021（公益財団法人 がん研究振興財団）)

 

膵臓がん全体の5年以内に死亡する方の割合は90％を超えており、ステージⅡ～Ⅳで発見される方が多いことがわかります。

 

出典：全がん協部位別臨床病期別5年相対生存率（2010-2012年診断症例）2020/11/19改定

【 癌の早期診断最前線】 癌早期診断の現状― 癌早期診断研究会における多施設研究の結果をもとに― 膵癌登録報告 2007（日本膵臓学会）

全国がん罹患モニタリング集計 2009-2011年生存率報告（国立研究開発法人国立がん研究センターがん対策情報センター, 2020）

独立行政法人国立がん研究センターがん研究開発費「地域がん登録精度向上と活用に関する研究」平成22年度報告書

 

2．膵臓がんを早期発見する必要性

 

上のグラフ「膵臓がんのステージ別5年以内に死亡する方の割合」で5年以内に死亡する方の平均値は91.5％です。

 

一方で発見時のステージが早ければ、5年後の生存率は飛躍的に高まります（早期発見する必要性①）。

・ステージ1で52.5％（100人中約53人が死亡、約47人が生存）

・ステージ0で14.2％（100人中約14人が死亡、約86人は生存）

 

また、早期発見による小病変の場合には手術も腹腔鏡下でできるなど、体力への負担も減少します（早期発見する必要性②）。

 

3．当院が実施している膵臓がんを早期発見するための診断基準

 

・危険因子を広く設定し、単独かつ複合的に見ていくこと

 

膵臓がんの診断精度を向上させるため、画像上の危険因子を当院独自の基準で設定し、単独かつ複合的に見ています。

・単独で見る…画像上の危険因子の癌化を診断

・複合的に見る…画像上の危険因子の周辺の癌化を診断

 

・経過観察期間を場合によっては短縮すること

 

画像上の危険因子が存在し、単独かつ複合的に見た状態があまり良くないにもかかわらず、膵臓がんの陰影が見つけられない場合には、膵臓がんを早期～超早期で発見するために経過観察期間の短縮をお願いする場合があります。

 

当院の診断基準をイメージするために、下の図をご覧ください。

 

 

上記の当院診療基準は、近年の膵臓癌学会で取り上げられるテーマと一致しているものが多く、実際に膵臓がんの早期発見に寄与しています。

 

4．当院の超早期（ステージ0）膵臓がん発見事例

 

がんの画像上の危険因子は、数年間大きな変化なく経過することが多いですが、初期の膵臓がんが生じると変化が早まります。この変化を逃さず捉えるために、がんの画像上の危険因子が見られる方には長期に渡って（たとえ当初は著しい変化が無くても）1年程度の間隔で経過観察を推奨しています。

 

また、画像上の危険因子に変化が現れた場合には、その程度により経過観察間隔を短く設定したり、精密検査（超音波内視鏡や細胞診など）を推奨させていただき、超早期膵臓がんの発見につなげています。

 

 

膵臓がんを早期に予測できる未来を目指して、AIソフトウェアの開発を

 

膵臓がんの検査をすべて当院で行うことはできません。

 

膵臓癌学会で議論されている当院診断基準は、将来的にガイドラインの変更という形で実を結ぶ可能性はありますが、それは今ではありません。

多くの方が膵臓がんを早期に発見できるようにするためには、当院で行っている診断内容をAIソフトウェアという形で提供をする必要があると考えました。

 

1．AIソフトウェア開発の難しさ

 

AIによる画像診断は現在、様々な会社で制作が行われていますが、その多くは完成度の高いものになっていないのが実情です。当院でも臨床用としてCT肺がん用（結節影のチェック）AIを導入してチェックに使用していますが、診断精度は今一つです。

 

今回開発する膵臓がん早期発見のためのAIソフトウェアは、危険因子を単独で拾い上げるだけでなく、相互間の連携によって画像上では見えない膵臓がんの危険因子に対しアラートを出すことを目的としていますので、難易度は他社が開発をしているものよりも一段階上です。

 

2．ＰＬＵＳＭＡＮ合同会社との提携

 

当院は肺結節のAIソフトウェア開発実績のあるＰＬＵＳＭＡＮ合同会社と業務提携しました。ＰＬＵＳＭＡＮの肺結節AIソフトウェアは今まで見た肺結節探索AIの中で一番優秀な結果を示していました。

 

役割分担は、当院が画像提供（注1）とAIソフトウェアの元となる色塗りを行い、ＰＬＵＳＭＡＮ合同会社はそのデータをソフトウェアにし、販売を行います。

　

（注1）

当院及びＰＬＵＳＭＡＮ合同会社の取組みに賛同し、東京医科歯科大学病院（放射線科　立石教授）が必要な画像提供を行うことに合意をしていただきました。従って、画像提供は当院及び東京医科歯科大学病院が担当します。

 

3．当院が行う画像提供について（AI開発作業手順）

 

AIソフトウェアは病気の画像をただソフトウェアに読み込ませれば良いというものではなく、以下のような作業を行う必要があります。

 

 

ここで問題となることは、以下の3点です。

 

　・精度の高い色塗りをした画像を読み込ませることが必要である点

　・疾患も種類別にまとめるだけでなく、特徴的な種類ごとにまとめた方が精度が高くなる点

　・複合的な拾い上げをどのように学習させるかが難しい点

 

 

 

このプロジェクトが目指すこと

 

このプロジェクト（ソフトウェア開発）の目的は以下の通りです。

 

早期の膵臓がんを見逃さないこと

早期の膵臓がんの画像診断上の危険因子を見逃さず、経過観察を促す一助となること

　

特に、単純検査時に膵臓がんの危険因子にアラートを出すことが、早期の膵臓がんを発見できる可能性を高めることに繋がると考えています。  

 

 

プロジェクトへの応援メッセージ

 

今回のクラウドファンディングへの挑戦にあたって、応援のメッセージを頂戴しておりますのでここに紹介させていただきます。

 

 

 

 

資金使途の詳細について

 

今回のソフトウェア開発において、既にソフトウェア開発業者は確保しておりますが、AIに学習させるための色塗りの作業は、当院がすべて手作業で行わなければなりません。

 

当院は診断に用いた膵臓の画像において、膵臓がんの危険因子を拾い上げた箇所を地道に色塗りする作業を担当します。

 

膵臓がんの超早期、早期の診断事例は当院に存在しており、東京医科歯科大学病院とのパートナー提携も既に決定していますので、AIソフトウェア開発のための色塗りをする画像は、開発にあたり十分な数を有していると考えています。

 

 

●　プロジェクト内容

2021年12月31日までに膵臓がん早期診断を行なうためのAIソフトウェア開発の一部（診断画像への色塗り作業等）費用を使用したことを以て、プロジェクトを終了します。

 

 

●　開発するAIソフトウェアについて

CT画像から、膵臓がん及び以下の膵臓がんの画像診断上の危険因子を拾い上げることを目的としたもので、実際に膵臓がんが見えない場合でも膵臓がんが疑われる場合にはAIにて指摘できることを目指します。

（１）膵嚢胞（IPMNを含む）

（２）主膵管及び分枝膵管拡張等

（３）膵石灰化（慢性膵炎・膵石）

（４）膵萎縮（膵体部のくびれ）

 

完成したソフトウェアはソフトウェア会社（PLUSMAN合同会社）が全国の医療機関に向けて発売し、当院及び制作に関与する大学病院は無償で利用できる契約です。

 

●　共同研究パートナー

PLUSMAN合同会社

東京医科歯科大学病院　（放射線科　立石先生）

 

 

免責事項

 

・支援完了時に「応援コメント」としていただいたメッセージは、本プロジェクトのPRのために利用させていただく場合があります。

・ 本プロジェクトのギフトのうち、【お名前掲載】に関するギフトの条件詳細については、リンク先（https://readyfor.jp/terms_of_service#appendix）の「支援契約」の中にある「●命名権、メッセージの掲載その他これに類するリターン」をご確認ください。

 

＜個人情報の取り扱いについて＞

・ご支援いただきました方の個人情報につきましては、当法人にて個人情報の保護に関する法律その他の関係法令に従って厳正にお取り扱いいたします。

・ご支援いただきました皆様には、当法人より検査に関する情報をお送りする場合がございます。

 

本プロジェクトページ掲載に係る診療内容に関して