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産業利用可能な内視鏡手術動画のデータベース構築に向けたプロジェクト「S-access Japan」始動

国立研究開発法人国立がん研究センター東病院は、人工知能(AI)を用いた手術支援システムの導入に向けた、開発基盤を整備するため、産業利用可能な高品質の手術動画データベースを構築するプロジェクト「S-access Japan(サクセスジャパン)」を開始した。

がん診療において、手術は根治を期待しうる重要な治療法の一つである。近年は、身体への負担が少ない内視鏡外科手術の実施件数が年々増加している一方、日本全体の外科医数は減少傾向にあり、2019年の厚生労働省からの報告では、2024年に外科医が約6000人不足すると予測されている。これまで手術技術の習熟には、術者の経験や知識に基づく技量や判断による部分が大きく、その習得には困難を伴っていた。外科医数が減少する中、日本が世界に誇る最高水準の内視鏡外科手術を患者に提供するためには、効率的に若手外科医を育成し、外科医の様々な負担を軽減するシステムの構築が望まれている。

国内では、内視鏡画像やCT画像等のデータベース構築の取り組みは推進されているが、これまで全国規模での手術動画の収集は行われたことがなかった。また、海外でも内視鏡外科手術動画から客観的・自動的に手術手技のデータ化を行う研究や、データ化された画像認識によるAIのシステム開発が進められているものの、国内外ともに産業に利用可能な手術動画のデータベース構築には至っていないのが現状である。

S-access Japanは質の高いデータベースを持続的に運用する体制整備を行い、産業に利用可能な大規模データベースの構築に取り組むものである。概要としてはまず、クラウド上で機械学習等に必要な膨大なデータ量を確保するため、名古屋大学や産業技術総合研究所と共同による、アノテーションや解析・計算を効率的に実施可能にする環境を整備する。日本内視鏡外科学会と連携し、全国の医療機関から下記のデータ収集を行う。集められた動画を東病院で1コマの画像毎にアノテーションを行い、「手術工程」や「術具」などの情報が意味付けされたデータセットを作成する。さらに、臨床情報・術者情報を有する大規模な手術動画データベースは、医療機関・アカデミア・企業とで共有し、産業化を目的とした開発等に活用可能にする。そのため、臨床側からの継続的なデータ提供と、データベース運営が持続可能となる運用体制を目指すという。

質の高い教師データを含むデータベースは、AIを用いた手術支援システムの開発基盤となる。産業化が実現されることにより、術中の外科医を支援するプロダクト(製品)の開発が期待でき、将来的に術者の指示を正確に遂行する手術支援ロボットが創出される可能性がある。これにより、施設間・術者間格差が是正され、外科治療の質の改善が期待される。国立がん研究センター東病院は「S-access Japan」を通じ、日本の外科手術力を維持するとともに、プロダクトとして世界に導出する先進的な医療機器開発の基盤となる環境を整備していく方針である。
(Medister 2020年4月9日 中立元樹)

<参考資料>
国立がん研究センタープレスリリース 産業利用可能な内視鏡手術動画のデータベース構築に向けたプロジェクト「S-access Japan」始動 -人工知能を用いた手術支援システム開発をオールジャパンで目指す-

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