AMED研究開発課題データベース 日本医療研究開発機構(AMED)の助成により行われた研究開発の課題や研究者を収録したデータベースです。

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研究課題情報

研究課題名
安静時脳波により超早期認知症を検知・識別する人工知能の開発と検証
課題管理番号
21de0107001h0003
統合プロジェクト
シーズ開発・研究基盤プロジェクト
9つの連携分野プロジェクト
脳とこころの健康大国実現プロジェクト
事業名
認知症対策官民イノベーション実証基盤整備事業 , 認知症等対策官民イノベーション実証基盤整備事業
タグ(2021)
/研究の性格/新規診断法・検査法・検査体制の開発、確立、検証<診断薬・診断機器開発は除く>
/開発フェーズ/観察研究等
/対象疾患/精神および行動の障害
タグ(2020)
/研究の性格/新規診断法・検査法・検査体制の開発、確立、検証<診断薬・診断機器開発は除く>
/開発フェーズ/該当なし
/承認上の分類/薬機法分類非該当
/対象疾患/精神および行動の障害
タグ(2019)
/研究の性格/新規診断法・検査法・検査体制の開発、確立、検証<診断薬・診断機器開発は除く>
/開発フェーズ/該当なし
/承認上の分類/薬機法分類非該当
/対象疾患/精神および行動の障害
代表研究機関
国立大学法人大阪大学
研究代表者
(2021) 池田学 , 国立大学法人大阪大学 , 大学院医学系研究科 教授
(2020) 池田学 , 国立大学法人大阪大学 , 大学院医学系研究科・教授
(2019) 池田学 , 国立大学法人大阪大学 , 大学院医学系研究科 教授
研究期間
2019年度-2021年度
課題への総配分額

(単位:千円)

  • 81,932
  • 2021年度
    26,000
  • 2020年度
    29,932
  • 2019年度
    26,000
研究概要(2021)
本研究では、高い精度でMCI患者を分類し脳波を計測する認知症コホートを形成し、これに深層学習を適用することで、安静時脳波から超早期認知症を検知・識別する人工知能を開発する。また、多施設共同で前向き検証を行い、社会実装を目指す。R2年度中に得られたMCI患者の脳波のうち、アミロイドPET検査の陽性・陰性を深層学習モデルで識別したところ、小規模のデータセットでも76%程度の識別が得られることを確認した。R3年度は症例数を増やし大規模な学習を進める。さらに、R3年度には認知症疾患の識別についてデータを取りまとめ論文投稿を行う。また、作成した識別器を共同研究機関に配布し、前向きの検証を行う。さらに、MCI患者についての識別精度、および、アミロイドPET検査の結果を脳波から推定する精度についてR3年までのデータを使い評価する。
研究概要(2020)
認知症コホートのサンプル数を増やすとともに、多施設共同で計測した軽度認知障害患者の脳波データを用いて、超早期認知症を検知・識別するための人工知能を開発する。既に開発した認知症を識別するデコーダを早期認知症患者の脳波データに適用し、精度を検証する。
研究概要(2019)
認知症コホート形成に必要な倫理審査等を終了する。また、認知症患者の安静時脳波データについて整理し、これらを識別する人工知能を開発する。また、これをスタンドアローンで動作するアプリとして、共同研究施設に配布する。

研究成果情報

【成果報告書】

成果の概要
1. 多施設共同で認知症コホートを形成
研究開発期間において、大阪大学医学部附属病院神経科・精神科では頭部MRI、SPECT、髄液検査、アミロイドPET、脳ドパミントランスポーターシンチ、MIBG心筋シンチを実施し、これから検査を駆使してバイオマーカーで裏付けされた軽度認知障害(Mild cognitive impairment; MCI)水準(Clinical Dementia Rating; CDR=0.5)の106例(アルツハイマー病(Alzheimer’s Disease, AD):50例、レビー小体病(Lewy Body disease; LBD):37例、特発性正常圧水頭症(idiopathic Normal pressure Hydrocephalus; iNPH :19例)の疾患別コホートを形成し、目標の100例を超える症例をエントリーすることができた。さらに、大阪大学において健常者の臨床脳波測定を65名実施した。共同研究機関である高知大学医学部神経精神科、関西医科大学精神神経科から臨床情報と脳波データの提供を受け、患者合計497例、健常者合計81例の多施設認知症コホートを形成することができた。

2. 脳波による認知症診断
認知症患者(AD, LBD, iNPH)および健常者の脳波を識別する人工知能を開発する。
大阪大学で測定された臨床脳波に対して深層学習を適用することで、パワースペクトラル解析を行い機械学習を適用した旧来的な解析法より正確で実用的な精度(正確性:80-90%、AUC:0.9程度)で認知症疾患の識別ができることを実証し、国際学術誌に成果を原著論文として投稿し査読を受けている。

3. 超早期認知症を診断する人工知能を開発する。
安静時の臨床脳波に深層学習を適用することでアミロイドPETの陽性・陰性を識別できるPOC(Proof of Concept)を得ることができた。アミロイドPETの陽性・陰性の識別精度を改善することで、臨床脳波によるpleclinical ADのスクリーニング検査への発展が期待される。さらに、MCI水準の超早期例を対象に、バイオマーカーで裏付けされたMCI水準のコホートから背景病理を予測する臨床脳波深層学習モデルを構築している。
学会誌・雑誌等における論文一覧
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1.Satake Y, Kanemoto H, Yoshiyama K, Nakahama R, Matsunaga K, Shimosegawa E, Morihara T, Hashimoto M, Ikeda M. Case Report: Usefulness of Biomarkers for Alzheimer's Disease in Two Cases With Very-Late-Onset Schizophrenia-Like Psychosis. Front Psychiatry. 2021 Sep 14;12:742659. doi: 10.3389/fpsyt.2021.742659.

2.Tanaka M, Yanagisawa T, Fukuma R, Tani N, Oshino S, Mihara M, Hattori N, Kajiyama Y, Hashimoto R, Ikeda M, Mochizuki H, Kishima H. Magnetoencephalography detects phase-amplitude coupling in Parkinson's disease. Sci Rep. 2022 Feb 3;12(1):1835. doi: 10.1038/s41598-022-05901-9.

3.Yamamoto S, Yanagisawa T, Fukuma R, Oshino S, Tani N, Khoo HM, Edakawa K, Kobayashi M, Tanaka M, Fujita Y, Kishima H. Data-driven electrophysiological feature based on deep learning to detect epileptic seizures. J Neural Eng. 2021 Sep 30;18(5). doi: 10.1088/1741-2552/ac23bf.

4.Fujita Y, Yanagisawa T, Fukuma R, Ura N, Oshino S, Kishima H. Abnormal phase-amplitude coupling characterizes the interictal state in epilepsy. J Neural Eng. 2022 Apr 6. doi: 10.1088/1741-2552/ac64c4.

5.Fukuma R, Yanagisawa T, Nishimoto S, Sugano H, Tamura K, Yamamoto S, Iimura Y, Fujita Y, Oshino S, Tani N, Koide-Majima N, Kamitani Y, Kishima H. Voluntary control of semantic neural representations by imagery with conflicting visual stimulation. Commun Biol. 2022 Mar 18;5(1):214. doi: 10.1038/s42003-022-03137-x.

学会・シンポジウム等における口頭・ポスター
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1.Syndromic update of Parkinson and related disorder. "Psychiatric symptoms and pharmacological management in dementia with Lewy bodies". Ikeda M. Taichung Veterans General Hospital - International Medical Conference in 2021. WEB, 2021/10/30,Symposium

不明 / 

2.「高齢発症Psychosis」.池田 学.第15回日本統合失調症学会.教育講演,富山WEB,2021/04/10

不明 / 口頭

3.「初期集中支援チームにおける困難事例とその課題」.佐竹祐人,池田 学.第117回日本精神神経学会学術集会.シンポジウム 認知症初期集中支援チームにおける精神科医の役割と意義,京都,2021/09/19-21

不明 / 

4.「コロナ禍における認知症初期集中支援チームの活動と精神科医の参画意義」.池田 学.第117回日本精神神経学会学術集会.シンポジウム 認知症初期集中支援チームにおける精神科医の役割と意義,京都,2021/09/19-21

不明 / 

5.「臨床心理士の学会認定制度について」.池田 学.第40回日本認知症学会学術集会.シンポジウム認知機能評価の問題点と将来,東京,2021/11/27-29

不明 / 

6.機能神経外科がつくる未来予想, 貴島晴彦, 第61回日本定位機能神経外科学会, シンポジウム,大阪, 2022/1/29

不明 / 

7.想起型Brain-Computer Interfaceの開発, 柳澤琢史, 福間良平, 西本伸志, 菅野秀宣, 田村健太郎, 飯村康司, 山本祥太, 押野悟, 谷直樹, 神谷之康, 貴島晴彦, 第61回日本定位機能神経外科学会, シンポジウム, 大阪,2022/1/29

不明 / 

8.前頭葉てんかんに対する外科治療のリアルワールド, 貴島晴彦, 押野悟, 谷直樹, Khoo Hui Ming, 栁澤琢史, 藤田祐也, 三浦慎平, 平田雅之, 第45回日本てんかん外科学会, シンポジウム, 大阪, 2022/1/27

不明 / 

9.皮質活動解析による脳機能マッピング, 貴島晴彦, 山本 祥太, 藤田 祐也, 谷 直樹, 押野 悟, クーウイミン, 柳澤 琢史, 第51回日本臨床神経生理学会学術大会, シンポジウム,仙台,2021/12/17

不明 / 

10.機能神経外科のあゆみと未来への展望, 貴島晴彦, 第24回日本臨床脳神経外科学会, シンポジウム,沖縄,2021/11/11

不明 / 

11.皮質脳波ビックデータとAIによるBrain-Computer Interfaceの開発 Development of Brain-Computer Interface using ECoG big data and AI, 栁澤琢史, 福間良平, 西本伸志, 菅野秀宣, 田村健太郎, 飯村康史, 山本祥太, 押野悟, 谷直樹, 神谷之康, 貴島晴彦, 第24回日本臨床脳神経外科学会, シンポジウム,沖縄,2021/11/11

不明 / 

12.てんかん発作時の頭蓋内脳波波形に見られる新しい特徴 data driven epileptogenicity index, 山本祥太, 栁澤琢史, 福間 良平, 押野 悟, 谷 直樹, Hui Ming Khoo, 枝川 光太郎, 小林 真紀, 田中 将貴, 藤田 祐也, 貴島晴彦, 第8回日本BMI研究会, 2021/11/6, Web開催, 口演

不明 / 口頭

13.想起型Brain-Computer Interfaceの開発とニューロモジュレーションへの適応拡大, 柳澤 琢史, 福間 良平, 西本 伸志, 菅野 秀宣, 田村 健太郎, 飯村 康司, 山本 祥太, 押野 悟, 谷 直樹, 細見 晃一, 齋藤 洋一, 神谷 之康, 貴島晴彦, 第80回日本脳神経外科学会学術総会,シンポジウム,横浜, 2021/10/27

不明 / 

「国民との科学・技術対話社会」に対する取り組み

1.「認知症初期集中支援チームの活動を通して明らかになった独居高齢者の問題と今後の支援策」.池田 学.第32回日本老年医学会総会.合同シンポジウム 一人暮らし高齢者の生活を支える.名古屋WEB, 2021/06/11-13

不明

2.「若年性認知症の現状とケアの方向性」.池田 学.第22回日本認知症ケア学会大会.特別講演,名古屋WEB,2021/06/05-09/05

不明

3.「新型コロナウイルス感染症蔓延下における認知症在宅ケアの課題と可能性」.池田 学.第42回全国ディ・ケア研究大会 2020~2021 in 倉敷.教育講演,倉敷WEB,2021/09/03-04

不明

4.「老年期 psychosis」.池田 学.日本老年精神医学会第33回生涯教育講座,WEB,2021/10/01-11/30

不明

5.「認知症の症候学」.池田 学.第28回日本精神科病院協会.認知症に関する研修会,WEB,2021/11/18

不明

6.「認知症のリハビリテーションと在宅支援」.池田 学.第46回日本リハビリテーション医学会中国・四国地方会.特別講演I,伊予WEB,2021/12/12-26

不明

7.「withコロナ時代における認知症の人のための生活支援」.池田 学.日本認知症ケア学会 2021年度北海道ブロック大会.特別講演2,札幌WEB,2022/01

不明

8.公益財団法人千里ライフサイエンス振興財団 第84回市民公開講座 「認知症の予防と地域での見守り」(企画協力).池田 学、2022/3/26,WEB 大阪,国内

国内

9.てんかん治療について-薬物・手術-, 貴島晴彦, 第6回Kobe Epilepsy Terakoya, 公開講演,セミナー,神戸,2021/11/4

不明

10.脳神経外科の立場から~脳卒中とてんかん, 貴島晴彦, かかりつけ医に知ってほしい脳卒中・循環器病対策基本法, 公開講演,セミナー, 2021/10/5, WEB,

不明

11.てんかん治療と脳機能解析, 貴島晴彦, 第4回 Epilepsy Forum in Sapporo, 公開講演,セミナー,2021/8/26, WEB,

不明

12.てんかん診療の未来, 貴島晴彦, 第8回佐賀てんかん診療連携会, 公開講演,セミナー, 佐賀,2021/4/20

不明

13.BPSDに対する包括的治療,數井裕光, 第29回群馬県認知症疾患医療センター研修会(群馬大学認知症疾患医療センター主催),前橋市,2022/3/17.国内

国内

14.高次脳機能障害の診断と治療,數井裕光,令和3年度第2回高次脳機能障害支援センター研修会(熊本県高次脳機能障害支援センター主催),熊本市,2022/3/9.国内

国内

15.精神科医による実践的認知症診療~神経画像検査による鑑別診断も含めて~, 數井裕光,第135回日本医学放射線学会中国・四国地方会 特別講演,高知市(ハイブリッド開催),2021/12/17.国内

国内

16.記憶障害,數井裕光,第45回日本高次脳機能障害学会学術総会サテライト・セミナー「認知症の症候学~ケアやリハビリテーションのために~」(一般社団法人日本高次脳機能障害学会主催),郡山市,2021/12/11.国内

国内

17.若年性認知症,數井裕光,令和3年度認知症に関する研修会(第28回)(公益社団法人日本精神科病院協会主催),東京,2021/11/18-19.国内

国内

18.認知症非薬物治療, 數井裕光,令和3年度第2回高知県医師会かかりつけ医認知症対応力向上フォローアップ研修会(高知県医師会主催),高知市,2021/11/6.国内

国内

19.認知症診療の基本と最近の話題, 數井裕光,令和3年度高知県医師会かかりつけ医認知症対応力向上研修会(高知県医師会主催),高知市,2021/10/23.国内

国内

20.認知症の薬物治療, 數井裕光,令和3年度第1回高知県医師会かかりつけ医認知症対応力向上フォローアップ研修会(高知県医師会主催),高知市,2021/10/23.国内

国内



更新日:2023-04-13

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