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
内視鏡外科手術のデータベース構築に資する横断的基盤整備
課題管理番号
21he2102001h0003
統合プロジェクト
医療機器・ヘルスケアプロジェクト
9つの連携分野プロジェクト
オールジャパンでの医療機器開発プロジェクト
事業名
先進的医療機器・システム等技術開発事業 , 医療機器等における先進的研究開発・開発体制強靭化事業
タグ(2021)
/研究の性格/医療技術・標準治療法の確立等につながる研究<診療の質を高めるためのエビデンス構築<診療ガイドライン作成等>を含む>
/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/新生物
タグ(2020)
/研究の性格/医療技術・標準治療法の確立等につながる研究<診療の質を高めるためのエビデンス構築<診療ガイドライン作成等>を含む>
/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/新生物
タグ(2019)
/研究の性格/医薬品・医療機器等の開発を目指す研究<医療機器開発につながるシステム開発を含む>
/開発フェーズ/該当なし
/承認上の分類/医療機器
/対象疾患/新生物
代表研究機関
国立研究開発法人国立がん研究センター
研究代表者
(2021) 伊藤雅昭 , 国立研究開発法人国立がん研究センター , 東病院 大腸外科・科長
(2020) 伊藤雅昭 , 国立研究開発法人国立がん研究センター , 東病院 大腸外科・科長
(2019) 伊藤雅昭 , 国立研究開発法人国立がん研究センター , 東病院大腸外科・科長
研究期間
2019年度-2021年度
課題への総配分額

(単位:千円)

  • 583,479
  • 2021年度
    171,470
  • 2020年度
    175,746
  • 2019年度
    236,263
研究概要(2021)
身体への負担の少ない内視鏡外科手術の実施件数は世界的に増加している。一方、本邦における外科医数は減少傾向にある。超高齢化社会を迎え、より少ない外科医が多くの高齢者の手術に対応せざるを得ない状況は不可避である。 上記課題を解決するために、これまで暗黙知という形で行われてきた「手術手技」を「見える化」する必要がある。内視鏡外科手術の普及により大量の手術動画が蓄積されるようになり、この膨大なデータをもとに「手術」をデジタル化・定量化することが可能となる。一方、外科医を支援するシステムを導出するためには、産業利用可能なデータベースの構築が必須となるが、国内外ともに構築例はない。 2021年度は本研究の最終年度となるため、産業目的で活用可能な手術動画関連データを全国から収集完了し、人的リソース不足を解消する医療機器の開発・実装の基盤となる自律的・持続可能なデータベースの運用体制の基盤構築を終了予定である。さらに、医療機器を創出するための開発環境を実際にクラウド上に整備し、各企業・アカデミアによるオープンイノベーションを活性化させる準備を整え、プロダクトとして世界に導出する基盤整備を完了させる
研究概要(2020)
身体への負担の少ない内視鏡外科手術の実施件数は世界的に増加している。一方、本邦における外科医数は減少傾向にある。超高齢化社会を迎え、より少ない外科医が多くの高齢者の手術に対応せざるを得ない状況は不可避である。 上記課題を解決するために、これまで暗黙知という形で行われてきた「手術手技」を「見える化」する必要がある。内視鏡外科手術の普及により大量の手術動画が蓄積されるようになり、この膨大なデータをもとに「手術」をデジタル化・定量化することが可能となる。一方、外科医を支援するシステムを導出するためには、産業利用可能なデータベースの構築が必須となるが、国内外ともに構築例はない。 2020年度は産業目的で活用可能な手術動画関連データを全国から収集開始し、人的リソース不足を解消する医療機器の開発・実装の基盤となる自律的・持続可能なデータベースの運用体制の基盤を構築する。さらに、2019年度に仕様検討を行った医療機器を創出するための開発環境を実際にクラウド上に整備し、各プレーヤーによるオープンイノベーションを活性化させる準備を整え、2021年度にプロダクトとして世界に導出する基盤整備を完了させる目処を立てられるように進めていく。
研究概要(2019)
身体への負担の少ない内視鏡外科手術の実施件数は世界的に増加している。一方、本邦における外科医数は減少傾向にある。超高齢化社会を迎え、より少ない外科医が多くの高齢者の手術に対応せざるを得ない状況は不可避である。 上記課題を解決するために、これまで暗黙知という形で行われてきた「手術手技」を「見える化」する必要がある。内視鏡外科手術の普及により大量の手術動画が蓄積されるようになり、この膨大なデータをもとに「手術」をデジタル化・定量化することが可能となる。一方、外科医を支援するシステムを導出するためには、産業利用可能なデータベースの構築が必須となるが、国内外ともに構築例はない。 研究期間中に、産業目的に活用可能な手術動画関連データを全国から収集し、人的リソース不足を解消する医療機器の開発・実装の基盤となる自律的・持続可能なデータベースの運用体制を構築する。さらに、医療機器を創出するための開発環境をクラウド上に整備し、各プレーヤーによるオープンイノベーションを活性化させる。これらの取り組みにより、日本の外科手術を存続させるとともに、プロダクトとして世界に導出する基盤整備を完了させる。

研究成果情報

【成果報告書】

成果の概要
3つの研究開発項目について、以下の通り最終目標を全て達成した。
① 持続可能なデータベース運営体制の構築
(ア) 新規収集データの検討
① BLEタグによる手術室清掃人員の人流可視化データを基に、コスト削減等に繋がるか利活用の検証を行った。
② 天球カメラによる術野撮影では、複数施設で比較が行えるようNCC以外の施設(大分大学)での撮影を行った。
③ 電気メスのスイッチのON/OFF情報では実際の臨床データを取得し、アノテーション付けを実施した。
(イ) データベースの利活用先については企業10社と契約を締結し、アカデミアとしては1大学と共同研究契約を締結し、今後の展開につなげた。
(ウ) ビジネスモデルについてはデータベースを利活用した修練用途のコンテンツを作成し、事業での配信を目指したプライシングに関する医師からのフィードバックを収集した。
(エ) 持続可能な枠組みを目指し、データ収集の効率化を目指した医師向けツールのプロトタイプを作成し、来年度以降の収集スキームへの組み込みや今後の事業展開の可能性を拡げた。
② 臨床データ収集とデータセット作成
4領域(下部消化管・上部消化管・肝胆膵・前立腺)計3000症例の手術動画収集、および手術動画へのアノテーションが完了した。また全例において手術機器使用デバイスの情報も合わせて取得完了した。
③ AI手術支援システムの開発環境整備
(ア) クラウド環境における手術動画の閲覧ビューアーのGUI構築・機能実装完了した。また利用希望する企業10社に向けた無料トライアルを開始した。
(イ) AI開発に生かすための手術動画のアノテーション用ツール2種(セマンティックセグメンテーション・クラシフィケーション)のクラウド実装検証まで完了した。
学会・シンポジウム等における口頭・ポスター
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1.外科AI 開発基盤としての内視鏡外科手術動画データベース整備の現状と将来展望、竹下修由, 竹下暢重, 澁澤喜人, 平尾彰浩, 竹中慎, 佐々木公將, 小林英津子, 森健策, 鎮西清行, 渡邊祐介, 倉島庸, 坂本信一, 肥田候矢, 坂井義治, 猪股雅史, 伊藤雅昭, 幕張メッセ(WEB), 2021/4/8, 国内, 口頭.

国内 / 口頭

2.臨床現場で進める手術支援AI開発, 竹下修由, 北口 大地, 長谷川 寛, 松崎 博貴, 竹中 慎, 竹下 暢重, 小島 成浩, 中島 啓, 森 健策, 伊藤 雅昭, WEB, 2021/6/11, 国内, 口頭.

国内 / 口頭

3.革新的手術支援機器・システム創出に向けた情報活用基盤とスタートアップ・エコシステム, 竹下 修由, 長谷川 寛, 北口 大地, 中島 啓, 小島 成浩, 佐々木 公將, 竹下 暢重, 竹中 慎, 森 健策, 伊藤 雅昭, WEB, 2021/7/7, 国内, 口頭.

国内 / 口頭

4.腹腔鏡下及びロボット支援下幽門側胃切除の自動工程認識モデルの検討, 高部 裕也, 北口 大地, 吉田 弥正, 秋本 瑛吾, 佐藤 怜央, 竹下 修由, 木下 敬弘, 伊藤 雅昭, WEB, 2021/7/8, 国内, ポスター.

国内 / ポスター

5.AIを利用した腹腔鏡下胃切除術における手術工程自動認識モデルの作成, 吉田 弥正, 北口 大地, 秋本 瑛吾, 佐藤 怜央, 竹下 修由, 木下 敬弘, 伊藤 雅昭, WEB, 2021/7/7, 国内, ポスター.

国内 / ポスター

6.Automated Surgical Workflow Identification by Artificial Intelli gence in Laparoscopic Pancreatectomy, Sasaki K, Takeshita N, Kobayashi S, Kitaguchi D, Kudo M, Hasegawa H, Sugimoto M, Takahashi S, Gotohda N, Ito M, WEB, 2021/7/8, 国内, 口頭.

国内 / 口頭

7.情報支援内視鏡外科手術に向けた開発の現状と未来, 竹下修由, 北口大地, 長谷川寛, 竹中慎, 竹下暢重, 塚田祐一郎, 藤田武郎, 森健策, 伊藤雅昭, パシフィコ横浜, 2021/10/21, 国内, 口頭.

国内 / 口頭

8.内視鏡外科手術のデータベース構築の現状と未来, 平尾彰浩, 竹下暢重, 澁澤喜人, 竹中慎, 竹下修由, 坂本信一, 猪股雅史, 坂井義治, 伊藤雅昭, パシフィコ横浜, 2021/10/21, 国内, 口頭.

国内 / 口頭

9.ロボット手術腹腔鏡下前立腺全摘除術における内視鏡手術動画データベース構築, 竹下暢重, 坂本信一, 増田 均, 森 健策, 坂井義治, 猪股雅史, 竹下修由, 伊藤雅昭, 市川智彦, タカシマヤローズホール, 2021/10/23, 国内, 口頭.

国内 / 口頭

10.RARP後方アプローチにおける深層学習を用いた精嚢認識モデルの構築, 竹下暢重, 坂本信一, 小池 樹, 石川裕土, 竹下修由, 増田 均, 森 健策, 伊藤雅昭, 市川智彦, パシフィコ横浜, 2021/11/11, 国内, 口頭.

国内 / 口頭

11.画像アプローチによる内視鏡外科手術のデジタル・トランスフォーメーション, 竹下修由, 竹下 暢重, 竹中 慎, 中島 啓, 小島 成浩, 伊藤 雅昭, WEB, 2021/11/19, 国内, 口頭.

国内 / 口頭

12.内視鏡外科手術のデータベース構築 ―現状と今後の展望―, 平尾 彰浩, 竹下 暢重, 澁澤 喜人, 竹中 慎, 竹下 修由, 坂本 信一, 猪股 雅史, 坂井 義治, 伊藤 雅昭, 神戸国際会議場, 2021/12/3, 国内, 口頭.

国内 / 口頭

13.内視鏡外科手術動画データベース構築と活用事例, 竹下修由, 竹下修由,竹中 慎,竹下暢重,北口大地,長谷川寛,中島 啓,小島成浩,伊藤雅昭, WEB, 2022/1/29

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更新日:2023-04-17

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