画像解析AI

血球分類AIやグラム染色画像AIによる感染症推定など

検査業務の効率化と標準化を実現。

迅速診断と抗菌薬適正使用を支援し、

医療の質向上に貢献します。

不妊治療における生殖補助医療支援システム(FiTTE:Fertility image Testing Through Embryo)

FiTTEは臨床現場の課題に則した、不妊治療に関する2つの機能(システム)を有しています。

不妊治療をめぐる概況

国内において出生児の数は減少しているにもかかわらず、技術の進歩や晩婚化に伴い、体外受精・顕微授精・卵子やの凍結保存・新鮮移植・凍結移植等の技術を用いた生殖補助医療(ART)を用いた出生児の数は増加しており、2018年時点で新生児16人に1人はARTにより誕生しています。(下図)


ART出生児数とART%の推移グラフ(2010–2018)

不妊治療技術が進歩した我が国において、不妊治療はいまや5.5組に1組の夫婦が経験していると言われるほど一般的な治療になりつつあります。

2022年4月において、不妊治療の保険適用が拡大されたものの、一部制限があるなど、患者の経済的負担の大きさが問題点として挙げられています。


[ 機能1 ] 非侵襲法(タイムラプス画像解析)によるの染色体異数性判定システム / Determination system of chromosome aberration number

臨床現場の課題

反復流産の一因とされるの染色体異数性については、検査手法としてPGT-A法(Preimplantation genetic testing for aneuploidy)が知られています。

同手法はへの侵襲が必要であり、加えて妊娠・出産率への影響も懸念され、不妊クリニックでの積極的利用については日本産婦人科学会を含め、様々な議論がなされています。

また、実施費用も高額になる傾向があり、患者負担が大きいものとなっています。

当社のTechnology

非侵襲タイムラプス解析ワークフロー図

共同研究先のクリニックとアカデミアにて開発した、の生育過程特徴量(時点特定、面積算出)から非侵襲的に染色体異数性を判定する手法(Ootsuki et al. Fertility and Sterility. 2019)に対して、当社独自開発の画像領域抽出AI技術により人手を介さず自動化するシステムを開発しました。


約百症例・数万枚の画像を対象に後向き観察試験を実施し、医師・培養士がラべリングしたタイムラプス動画を教師データとして、画像領域抽出AIモデルを構築し、の生育過程特徴量(時点特定、面積算出)の抽出を可能としました。


体外・顕微受精の培養のタイムラプス画像をクラウドサーバー上に配置した画像領域抽出AIに接続したソフトウェアに読み込ませることで、染色体異数性判定情報を医師に提供します。

これにより、安価で非侵襲的かつ迅速にクリニック内で検査を行い、必要な情報を提供することができます。(※医師はその他の臨床情報も確認し総合的に判断を行います)

※現在、国内最大規模(症例数)の不妊クリニックと、前向き評価試験を実施中。

染色体異数性判定ソフトウェア アイコン

染色体異数性判定ソフトウェアとは

不妊治療に関する生殖補助医療領域で染色体異数性判定ソフトウェアを開発しています。 反復流産の原因とされる染色体異数性判定を調べる方法としては、 従来の着床前染色体異数性検査(preimplantation genetic testing for aneuploidy: PGT-A) がありますが、本製品は従来の方法と比べて、以下のメリットが期待できます。

  • 侵襲がありません(妊娠率向上の可能性)
  • 即時に結果が得られます
  • 低コストで実施可能です
  • 後ろ向き試験では、少数データですが、すでにPGT-Aと同等精度を得ています(※)

※第66回日本生殖医学会(2021年)で発表

※PGT-Aとは

体外受精によって得られたの染色体数を、移植する前に調べる検査。

年齢因子に伴う流産を未然に防ぐ為の有効的な検査方法です。

当該検査により流産のリスクが減ることや妊娠率の向上が期待されますが、留意点としては検査の精度は100%ではない事、

検査後に必ずしも正常なが見つかるとは限らないことが挙げられます。

胚タイムラプス画像を匿名化してクラウド解析するシステム概要
機能の詳細 アイコン

機能の詳細

  • これまで後向き観察試験で約百症例・数万枚の画像を収集(継続中)
  • 培養士・医師がラべリングしたタイムラプス画像を学習
  • 雌雄前核の動態解析(消失時点特定、面積算出)を実施
  • 院内で仮名化データ加工処理する仕組みも実装済み
AIによる胚タイムラプス解析画面サンプル

[ 機能⒉ ] のタイムラプス画像解析による妊娠・出産可能性予測システム Predicting system for pregnancy and birth

臨床現場の課題

体外・顕微受精をはじめとする生殖補助医療(ART)において、の状態がその後の妊娠・出産に重要とされています。

現行の主な方法は、移植時に目視での形態を評価するというものとなりますが、の生育過程の解析等様々な評価手法が関連学会で議論されていますが、妊娠・出産を予測する確立された手法はまだありません。

当社のTechnology

培養過程のタイムラプス画像を入力し、妊娠・出産可能性を5段階評価した結果を出力する画像解析AIを開発しました。


約2万症例を対象とした後向き観察試験として、培養過程のタイムラプス画像と妊娠・出産アウトカムの関連性からの生育過程およびの形態学的特徴量を抽出し、画像解析AIを構築しました。 (RMB 2022 ”A novel system based on artificial intelligence for predicting blastocyst viability and visualizing the explanation”)


体外・顕微受精の培養のタイムラプス画像をクラウドに配置した画像解析AIに接続したソフトウェアに読み込ませることで、5段階評価した結果を医師に提供し移植の選択を支援可能です。

同ソフトウェアにより、医師による移植支援につながります(医師はその他臨床情報も確認し総合的に判断)。 画像解析AIモデルはクラウドに配置し、同ソフトウェアと連携しています。

血球細胞の分類支援システム / Blood cell classification support system

本システムは、MDS(骨髄異形成症候群)おける診断上の課題を解決します。

臨床現場の課題

MDS(骨髄異形成症候群)は骨髄中の造血幹細胞に異常が起き、正常な血液細胞が造られなくなる病気です。

正常な血液細胞が減少することで、貧血、出血傾向、感染に伴う発熱などの症状が現れます。成熟した細胞になる途中で血液細胞が壊れてしまう「無効造血」や、造られた血液細胞の形が異常になる「異形成」といった特徴が認められます。

また、一部の患者さんでは、MDSが進行し「急性白血病」に移行することがあります。


MDSの診断においては、技師が骨髄スメア画像を観察し、血球細胞をそれぞれの形態学的特徴により分類し、統計処理した報告書が利用されています。

しかし、患者あたりスメア画像の約500箇所の観察が必要で、分類対象となる細胞種も30種超と技師負担が非常に大きいことに加え、判定精度も経験に依存していました。

当社のTechnology

技師による血球細胞分類・計数を迅速化するため、当社では骨髄スメアを撮像した画像を入力し、血球細胞を自動的に検出・分類し、加えて計数する機能を持つ領域抽出AIを開発しました。(※当該プログラムは、疾病の診断、治療、予防を目的としていません)


京都大学医学部附属病院の医師および技師がラべリングした血球細胞を教師データ(約百症例・数万枚の画像)として、血球細胞の形態学的特徴を領域抽出AIに学習させました。


クラウドに配置した領域抽出AIモデルと連携したSaaSシステムであるため、遠隔の医師との相談や、病院内でも離れている医師と技師間で効率よく情報共有することが可能です。


領域抽出AIが出力した結果を技師が補正できる機能も開発中です。


血球細胞分類フロー図(MDS診断支援イメージ)

造血幹細胞移植時のドナー/レシピエントマッチングシステム / matching system for HSC transplantation

本システムは、悪性血液疾患などに対する造血幹細胞移植に際し、ドナーとレシピエントの組み合わせにおける治療上の課題を解決します。

臨床現場の課題

悪性血液疾患などに対する造血幹細胞移植に際し、ドナーとレシピエントの組み合わせによっては、GVHD(graft-versus-host disease:移植片対宿主病)といった重篤な副作用等が発生してしまいます。

しかし、骨髄ドナーや帯血ドナー、末梢血ドナーに関する情報は膨大で、最良な組み合わせを選択するには長い臨床経験が必要で、予後予測を行うことは難しいものであり、臨床経験年数によっては最良の移植ソースの選択に困ってしまう場合も少なくありませんでした。

当社のTechnology

帯血バンクや骨髄バンク等の移植ドナーの情報とレシピエントである患者のデータや前処置情報から、個々のドナー候補に応じた予後のシミュレーションを実施する事で、最適なドナー候補の選択を可能とするコンパニオン診断システムを開発しました。

京都大学グループ病院約2,500症例を対象とした時系列を考慮した機械学習モデルを構築しており、既存手法であるCOX比例ハザードモデルと比較して、1年後のGRFS(再発、副作用の無い生存状態)予測において、精度改善を達成しています。

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