富士フイルムと神戸大学 AI技術を活用して非造影CT画像から膵臓がんの検出を支援する技術を開発

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富士フイルム株式会社（本社：東京都港区、代表取締役社長・CEO：後藤禎一）と国立大学法人神戸大学（所在地：兵庫県神戸市、学長：藤澤正人）は、AI技術を活用して腹部の非造影CT画像^※1から膵臓がんが疑われる所見の検出を支援する技術を開発しました。これにより、両者が今年4月に開発した、膵臓がんの検出を支援する技術の適用対象を、造影CT画像^※2から非造影CT画像へ拡大します。今後、一般的な検診や人間ドックで撮影される非造影CT画像からより多くの潜在的な膵臓がん患者を拾い上げ、早期治療につながることが期待できます。

膵臓がんは、初期には自覚症状が出にくく早期発見が難しい病気です。腹痛や体重減少などの自覚症状が現れた段階では、周辺組織への浸潤を伴う進行がんとなっているケースが多いため、がんと診断されてから5年後の相対生存率は12.5%^※3とがんの中でも生存率の低いがんの一つです。また、膵臓がんによる国内死亡者数は年々増加傾向にあり、2021年には38,000人^※3を超えて、肺がん、大腸がん、胃がんに次いで第4位^※3です。予後を改善するためには早期発見が極めて重要ですが、膵臓がんを初期の段階で検出するには、直接所見である腫瘤だけでなく、膵臓の萎縮や膵管の拡張・狭窄などの間接所見にも着目する必要があります。しかし、膵臓はほかの臓器と比べて構造が複雑であることから、間接所見の発見が難しいという課題があります。

富士フイルムと神戸大学は、CT画像から膵臓がんの早期発見を支援するAI技術の開発を目指し、2021年8月に、神戸大学大学院医学研究科の児玉裕三教授・村上卓道教授を中心としたチームのもとで共同研究を開始。今年4月には、腹部の造影CT画像から膵臓がんが疑われる所見を検出する技術を開発しました。今回、約1,000症例の非造影CT画像をAIに学習させ、膵臓がんの直接所見である腫瘤、間接所見である膵萎縮・膵管拡張を検出する技術の開発に成功。造影CT画像に比べてコントラストが低く不明瞭な非造影CT画像にも対応し、膵臓がんの検出を支援する技術の適用対象を拡大させました。これにより、人間ドックなどでも本技術が活用され、より初期の段階での膵臓がんの発見につながることが期待できます。

腫瘤（直接所見）を検出した症例（ステージ1）

腫瘤（直接所見）が描出されていないが膵萎縮（間接所見）を検出した症例のCT画像から所見検出までの流れ

腫瘤（直接所見）が描出されていないが膵萎縮（間接所見）を検出した症例（ステージ1）

腫瘤（直接所見）が描出されていないが膵管拡張（間接所見）を検出した症例のCT画像から所見検出までの流れ

腫瘤（直接所見）が描出されていないが膵管拡張（間接所見）を検出した症例（ステージ0）

富士フイルムと神戸大学は、今後、本技術の社会実装に向けた有効性検証を進めます。さらに将来的には、膵臓がんが発生する前段階で見られる膵臓の腫大や萎縮などの軽微な形状変化を検出し、膵臓がんに罹患するリスクの高さを評価する技術の開発にも取り組んでいきます。これらの技術で潜在的な膵臓がん患者を拾い上げ、早期治療による予後の改善と膵臓がん患者のQOL向上を目指します。

国立大学法人神戸大学大学院医学研究科内科系講座放射線医学分野教授村上卓道のコメント

「早期の段階の膵臓がんを非造影スクリーニングレベルの検査で拾い上げる方法は確立しておらず、根治が期待できる状態で精査までたどり着かないことが現在の課題と言えます。AI画像診断は短時間で大量の画像をスクリーニングする状況において特に威力を発揮することから、疾患の存在の可能性を判断するツールとして大きな期待が寄せられています。造影CT画像に加えて、非造影CT画像でも膵臓がんの検出を支援するAI技術が確立されれば、造影CTを撮像することのない検診や人間ドックなどのスクリーニングレベルの検査の段階で膵臓がん疑い症例を早期に拾い上げ、精査に回すケースを選別できると期待できます。われわれ画像診断専門医の知識や経験をより多くの方に還元することで、膵臓がんの予後改善に繋げたいと考えます。」

国立大学法人神戸大学大学院医学研究科内科学講座消化器内科学分野教授児玉裕三のコメント

「膵臓がんは極めて難治性のがんですが、早期に発見し治療を行えば予後を大きく改善することができます。またごく早期の膵臓がんでも疑うことさえできれば、私たち膵臓専門医による内視鏡を用いた検査により正確な診断が可能です。しかし早期の膵臓がんでは症状や血液検査の異常が乏しく、これまで精査対象を絞り込むことが困難でした。本研究で開発したAI技術では、検診や人間ドックで用いられている非造影CT画像を対象とすることにより、より多くの方から膵臓がんが疑われる所見を検出することが期待されます。このAI技術によって拾い上げられた所見を膵臓専門医による正確な診断へと効率良く繋げることにより、膵臓がんの早期発見と予後改善を目指します。」

富士フイルム株式会社執行役員メディカルシステム開発センター長鍋田敏之のコメント

「膵臓がんの早期診断のために多面的な取り組みを推進されている神戸大学の医学的知見と、当社が長きにわたって培ってきた画像解析AI技術を融合させることで、膵臓がんの検出を支援する技術の適用対象を拡大することができました。本技術の社会実装を早期に実現し、より初期の段階での膵臓がんの発見に寄与していきます。」