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AIが眼底画像を画像解析して「緑内障」「糖尿病網膜症」「加齢黄斑変性症」の早期発見を目指す|佐賀大学・オプティム

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■AIが眼底画像を画像解析して「緑内障」「糖尿病網膜症」「加齢黄斑変性症」の早期発見を目指す|佐賀大学・オプティム

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参考画像:佐賀大学とオプティム、IoT・AIを活用した未来型医療の共同研究・実証を行うべく包括的に連携「メディカル・イノベーション研究所」を設立へ(2016/12/22、OPTiM・佐賀大学ニュースリリース)

佐賀大学とオプティム、IoT・AIを活用した未来型医療の共同研究・実証を行うべく包括的に連携「メディカル・イノベーション研究所」を設立へ

(2016/12/22、OPTiM・佐賀大学)

研究の第一弾として、佐賀大学とオプティムでは、臨床画像データをAIに画像解析させることで、「緑内障」、「糖尿病網膜症」、「加齢黄斑変性」の早期発見・治療を目指してまいります。佐賀大学がもつ過去の臨床画像データを匿名化したうえで、「OPTiM Cloud IoT OS」のAIを用いて深層学習による機械学習を行うことで、コンピューターによる診断支援を実施していきます。

佐賀大学と株式会社オプティムは、IoT・AI(人工知能)といったテクノロジーを活用した未来型医療の共同研究・実証を行う「メディカル・イノベーション研究所」を設立し、研究の第一弾として、AIが眼底画像を画像解析して「緑内障」「糖尿病網膜症」「加齢黄斑変性症」の早期発見を目指していくそうです。

GOOGLE、人工知能(AI)「DEEPMIND」を目の病気(糖尿病網膜症と加齢黄斑変性症)の診断に活用によれば、Googleは英国営保健サービス(NHS)と提携し、人工知能(AI)プロジェクト「DeepMind」を糖尿病網膜症加齢黄斑変性症という目の病気の診断に活用するシステムの構築を目指していたり、また、糖尿病網膜症を網膜写真から見つけるディープラーニング用アルゴリズムを開発|GOOGLEによれば、Googleは、網膜写真から糖尿病網膜症(Diabetic retinopathy (DR))を見つけるためのディープラーニング(深層学習)用アルゴリズムを開発するなど、目の病気の画像解析に人工知能を活用する事例が出てきています。

将来的には「OPTiM Cloud IoT OS」に集積された臨床ビッグデータを活用することで、眼底画像から新たな疾患(心筋梗塞、脳血管障害やアルツハイマー型認知症など)の発症予測や、モバイル機器による簡易診断で早期発見を行うなど、新しい眼底診断・治療手法の創出を目指します。

眼底検査は目の病気だけでなく、最近では、眼底検査が将来の病気の発症予測につながることを示唆する研究も出てきています。

眼底検査で糖尿病や高血圧、緑内障、加齢黄斑変性などの病気の予測ができるによれば、眼底検査は、内臓の血管を生きた状態で見ることができる唯一の検査であり、これによって、血管の変化から、高血圧糖尿病などの病気の早期発見につながるのだそうです。

  • 血圧が正常であっても眼底検査の結果、「網膜細動脈」と呼ばれる、血管のサイズが細い人の方が太い人に比べて、5年後に高血圧を発症するリスクが高い
  • 「加齢黄斑変性症」も、その重症度と、脳卒中や心疾患、認知症の発症率との間に関連がある
  • 脳卒中の場合では、より重症の新生血管を伴う加齢黄斑変性症は発症リスクが約2倍高い

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■緑内障とは?

緑内障とは、目が正常な機能を保てる「適正な眼圧」以上の眼圧のために、視神経が障害され、視野が欠けてくる病気。

緑内障になると、眼圧などによって、視神経のミトコンドリア輸送が止まり、視神経の軸索がダメージを受け、視神経が死ぬ、と考えられています。

一度障害を受けた視神経は、再生することがないため、緑内障は失明する危険を伴う大変怖い病気といわれています。

ただ、緑内障の中には、眼圧が正常範囲(10~21mmHg)であっても緑内障になってしまう正常眼圧緑内障もあるため、眼圧だけで緑内障かどうかは決められません。

近年、緑内障は若年化・増加傾向にあるといわれており、早期発見、早期治療が大切なので、40歳前後の方は、一度眼科での検査をおすすめします。

緑内障のリスク要因を4つの類型に自動で分類する手法を開発|東北大・トプコンによれば、緑内障のリスク要因としては、眼圧の上昇による視神経の障害が主な要因ですが、その他にも、血流障害、近視、血管の痙攣(スパスム)なども緑内障の悪化に関わっており、どの要因が影響しているかによって治療法も異なってきます。

視神経の変形を肉眼で判定し、分類作業を行なう上で、従来は、医師の経験や主観的な要素が大きく、また一般的な診療所では分類が難しいことが問題となっていました。

緑内障のリスク要因を4つの類型に自動で分類する手法を開発|東北大・トプコンによれば、緑内障のリスク要因を4つの類型に自動で分類する手法によって、分類作業が自動化したことにより、経験の浅い医師でもできるようになり、また、標準化することによって、適切な治療を選択できるようになることが期待されていますが、AIによる眼底画像から画像解析を行う技術が進歩することによって、眼科医が診断する上での大きな助けになることが期待されます。

→ 緑内障 について詳しくはこちら

■糖尿病網膜症とは?

糖尿病網膜症は、糖尿病の三大合併症の一つ。

糖尿病網膜症、糖尿病性神経障害糖尿病性腎症を3大合併症と呼びます。

糖尿病網膜症は、日本の中途失明原因の第2位で、年間約3000人がこの疾患で失明しているともいわれるそうです。

網膜は、瞳から入った光の明暗や色を感知する組織で、細かい血管が密集しています。

そのため、高血糖状態が続くと血管の閉塞障害と血液凝固異常がおき、眼内の血管が徐々に詰まって、網膜に栄養や酸素が届かなくなります。

そのような状態になると、網膜に新しい血管が生まれ、酸素不足などを補おうとします。

しかし、この新生血管はもろく、少しの刺激でも出血し、重篤化(じゅうとくか:病気がより悪い状態になること)すると網膜剥離を起こし、失明してしまいます。

アメリカの糖尿病患者の約3割が糖尿病網膜症にかかっている!?によれば、米疾病対策センター(CDC)などの研究チームによれば、アメリカの糖尿病患者のうち3割近くが糖尿病網膜症にかかっているそうです。

しかし、糖尿病診断後1年以内に「眼科を受診しない」が6割|糖尿病網膜症の予防に関する実態・意識調査で紹介したバイエル薬品と参天製薬が2型糖尿病患者1000人を対象に行った調査によれば、糖尿病の診断後、1年以内に眼科を受診しない患者が約6割にのぼることがわかったそうです。

眼科検診で失明が36%減少する!|緑内障・糖尿病網膜症・変性近視・加齢黄斑変性・白内障が失明の主な原因で紹介した杏林大学大学院医学研究科の山田昌和教授(眼科)は、眼科検診によって5つの病気の発見率や失明の減少率を調べたところ、失明は緑内障で45%減、加齢黄斑変性で41%減、変性近視で24%減、糖尿病網膜症で17%減、白内障で4%減となり、5つ全体で検討したところ、失明を36%減少させることができると予測しています。

→ 糖尿病網膜症 について詳しくはこちら

■加齢黄斑変性症とは?

「黄斑部(おうはんぶ)」は網膜の中心にあり、ここが物を見る中心となっています。

黄斑部は直径2mm、厚さ0.2mmにすぎませんが、黄斑部が私たちの視力を支えています。

正常な黄斑部には、カロテノイド系色素ルテインとゼアキサンチンが集中的に分布しています。

加齢黄斑変性症の患者の場合、黄斑部のルテインとゼアキサンチンが減少しています。

加齢黄斑変性症とは、この黄斑部が何らかの原因で変性し、黄斑部を再生しようと網膜の外側の脈絡膜から細かい血管(脈絡膜新生血管)が発生します。

「新生血管(しんせいけっかん)」は、正常な状態では存在しないのですが、血管がつまり、網膜のすみずみまで酸素が行き渡らなくなると、網膜が酸欠状態になり、新しい血管を生やして酸素不足などを補おうとします。

この新生血管は構造がもろく、容易に出血してしまい、これにより網膜に障害が起こります。

→ 加齢黄斑変性症 について詳しくはこちら

■まとめ

人工知能を医療に活用しようとする研究が続々とニュースで紹介されています。

技術の進歩によって、医師の診断の助けになるような研究が進んでいくといいですね。







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ブルーベリー「目にいい」実証 岐阜薬科大の原教授|緑内障・糖尿病網膜症に効果的【2009/4/9】

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ブルーベリー「目にいい」実証 岐阜薬科大の原教授

(2009/4/3、中日新聞)

ブルーベリーの実に豊富に含まれる主成分アントシアニンに、目の網膜にある血管や神経の細胞を保護する作用があることを、岐阜薬科大の原英彰教授(薬効解析学)が突き止めた。

俗に「ブルーベリーは目にいい」と言われてきたが、動物実験などで実証したのは初めてという。

岐阜薬科大の原英彰教授が行なった研究によれば、ブルーベリーなどに含まれるアントシアニンに目の網膜にある血管や神経の細胞を保護する作用があることを動物実験などで初めて実証したそうです。

⇒ ブルーベリー についてはこちら

原教授が検証したのは、網膜に新しい血管が次々とできて視力を低下させる糖尿病網膜症と、老化や紫外線といった「酸化ストレス」で悪化するとされる緑内障への効果。

実験では、ヒトの血管細胞に血管を増やす物質を加え、血管の数を2・5倍に増殖させて疑似的に糖尿病網膜症の状態をつくった。

これにアントシアニンを加えたところ、血管の増殖が抑えられ、マウスの網膜を使った実験でも同様の結果が得られたという。

また、ラットの網膜神経細胞に酸化ストレスを増やす物質を加え、細胞の4割を死滅させた上でアントシアニンを加えると、それ以上の細胞の死滅を防ぐことができたという。

記事によれば、ブルーベリーに含まれるアントシアニンの抗酸化作用は、「糖尿病網膜症」と「緑内障」に効果的であるということがいえそうです。

⇒ 緑内障 についてはこちら

⇒ 糖尿病網膜症 についてはこちら

原教授は「アントシアニンにある非常に強い抗酸化作用が関係していると考えられる。

ただ、ブルーベリーを果物として食べるだけでは足りないので、サプリメントなどで効率よく摂取するのがいいだろう」と指摘している。

▽慶応大医学部眼科学教室の坪田一男教授の話

アントシアニンが、細胞や動物の体の中で、一部の病的刺激に対して保護的に作用するということを示した画期的な報告。

今後はメカニズムの解析や人体での作用など一層の研究が期待される。

ブルーベリーを積極的に摂っていきたいですね。

気になる方はサプリメントなどで摂取したほうがいいと思います。

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【関連リンク】







P.S.
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網膜の病気(加齢黄斑変性・糖尿病網膜症・網膜色素変性症)に注意!

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【目次】

■加齢黄斑変性

My eye.

by Liebre.De.Marzo(画像:Creative Commons)

網膜の病気、ご用心 中高年、定期的に眼科検診を 発症のリスク、喫煙で上昇 食生活の欧米化も影響か 

(2012/8/17、日本経済新聞)

加齢黄斑変性は、歳を重ねるにつれて発症しやすい目の病気です。

加齢黄斑変性の発症リスクを高める要因としては、加齢の他に、喫煙や食生活の欧米化などが影響しているのではないかと考えられています。

記事によれば、眼底に「ドルーゼン」という黄色の斑点が見られると発症しやすいようです。

加齢黄斑変性は現在の段階で完全に治療できる方法がなく、病期の進行を早い段階で発見し、進行を遅らせることが重要です。

そのため、定期的に眼底検査を受けたり、定期的に片目をつぶってものを見て、悪化していないかをチェックしたりするのが大事です。

→  加齢黄斑変性症とは|症状・原因・治療・サプリメント について詳しくはこちら




■糖尿病網膜症

糖尿病網膜症は、糖尿病の進行を抑えるのが治療の基本なのだそうですが、血糖値を抑えても眼の症状だけは進行してしまう場合もあるので注意が必要なようです。

糖尿病患者の人は、半年から一年に一度眼科を受診したほうが良いようです。

→ 糖尿病網膜症の症状・治療・分類・予防 について詳しくはこちら

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■網膜色素変性症

網膜色素変性症にもまだ根本的に完治する治療法はないので、定期的に検査をしていくことが重要なようです。

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目の病気への理解を深めるためにスマホやVRビューワーで疑似体験できるアプリ「ViaOpta Simulator」「ViaOpta EyeLife」

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■目の病気への理解を深めるためにスマホやVRビューワーで疑似体験できるアプリ「ViaOpta Simulator」「ViaOpta EyeLife」

目の病気への理解を深めるためにスマホやVRビューワーで疑似体験できるアプリ「ViaOpta Simulator」「ViaOpta EyeLife」
目の病気への理解を深めるためにスマホやVRビューワーで疑似体験できるアプリ「ViaOpta Simulator」「ViaOpta EyeLife」

参考画像:ViaOpta Simulator|iPhone(itunes)|スクリーンショット

以前電気通信大学の「失禁研究会」が開発した失禁体験装置「ユリアラビリンス」とは?|教育や医療・介護の現場で役立つ可能性では失禁を疑似体験できる装置を紹介しましたが、スマホやVRビューワーで目の病気を疑似体験できるアプリが登場しています。

「ViaOpta Simulator」では、加齢黄斑変性、糖尿病網膜症、糖尿病黄斑浮腫、近視性脈絡膜新生血管、網膜中心静脈閉塞症、網膜静脈分枝閉塞症、緑内障、白内障などの症状による視力低下を疑似体験することができるそうです。

ViaOpta Simulator|iPhone(itunes)

ViaOpta Simulator|Android(Google Play)

「ViaOpta EyeLife」は、VRビューワーを使い、糖尿病黄斑浮腫、近視性脈絡膜新生血管、網膜静脈閉塞症によってどのくらい見えにくい生活をしているのかを疑似体験することができるそうです。

ViaOpta EyeLife|iPhone(itunes)

ViaOpta EyeLife|Android(Google Play)

【参考リンク】

→ 目の病気・症状 一覧 について詳しくはこちら




■まとめ

病気の中には本人にとっては深刻なものでもうまくその症状を伝えられず、どれくらい深刻な症状なのか周りからするとよくわからないものもあります。

このようなスマホアプリやVRを活用して、自分では体験することができない病気やけがの症状を体験する機会が増えれば、病気に対する理解が深まり、もう少しやさしい目で世界を見ることができるようになるのではないでしょうか?







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10月10日は「#目の愛護デー」|40歳過ぎたら眼科検診を

> 健康・美容チェック > 目の病気 > 10月10日は「#目の愛護デー」|40歳過ぎたら眼科検診を




■10月10日は「#目の愛護デー」|40歳過ぎたら眼科検診を

Royal Navy Medics Treating a Patient

by Defence Images(画像:Creative Commons)

40歳過ぎたら目も検診 緑内障、変性近視…少ない自覚症状

(2012/10/2、東京新聞)

成人の失明原因を上位から挙げると、(1)緑内障(2)糖尿病網膜症(3)変性近視(4)加齢黄斑変性(5)白内障=メモ。

これらの病気は、加齢に伴って目の組織が変化し、視力が低下していく。白内障を除いて、物を見る機能はいったん損なわれたら回復せず、治療も現状維持が目標になる。

10月10日は「目の愛護デー」です。

失明原因となる目の病気は、いったん機能を失うと、現時点では回復することなく現状維持が目標となるため、早期発見・早期治療が重要となります。

初期には自覚症状が少なく、発症に気付きにくいことが多い。

中年以降は、緑内障糖尿病網膜症加齢黄斑変性白内障飛蚊症といった様々な目の病気が出やすくなります。

ただ、こうした目の病気は自覚症状が少なく気づきにくいので、そのためにも定期的に眼科検診を受けることが重要になります。

目の定期検査、「アラフォー世代」の受検率9.2%

(2009/5/29、医療介護CBニュース)

40歳前後のいわゆる「アラフォー世代」の目の健康について、眼科で定期的に検査を受けている人の割合は全体の9.2%だったことが、製薬会社ファイザー(東京都渋谷区)が行った実態調査で明らかになった。

目の病気である緑内障の患者さんは40歳ごろから増える傾向にあるといわれています。

そのため、40歳になったら、定期的に眼科で診ていただいた方がよいのですが、この記事によれば、眼科で定期的に目の定期検査を受けている人は少ないようです。

また、眼底検査によって、その他の病気が見つかることもあります。

眼底検査によって、糖尿病動脈硬化、脳腫瘍といった目以外の病気が見つかることもある。

目が不調になると、生活の質が落ちてしまうので、少しでもその生活の質を維持するためにも、定期的に検診を受けるようにしてください。

→ 目の病気 について詳しくはこちら







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