総合診療32巻3号

2022年03月発行

特集 AI時代の医師のクリニカル・スキル—君は生き延びることができるか？ 【Ⅰ章】AIの特性と能力

❸10年後のAIはどこまで「診断」できるようになるか？

著者： 古川渉太¹ 木下翔太郎² 岸本泰士郎²

所属機関： ¹焼津市立総合病院 ²慶應義塾大学医学部ヒルズ未来予防医療・ウェルネス共同研究講座

ページ範囲：P.303 - P.307

AIによる自動診断・診断支援（AI-CAD）とは
　情報システムは、人間が明確な目的をもって設計・開発するものであり、設計者が定義した業務しか遂行できない。そのため、AIを活用した診断支援・自動診断を実現するにあたっては、「診断とは何か」を予め明らかにしておく必要がある。
　診断を意味するdiagnosisは、「区別する」という意味のギリシャ語を由来としている^1）。日常臨床では、多数の疾患から特定の疾患を区別することを診断と定義してよいだろう。

参考文献

1）Oxford University Press：diagnosis. Oxford Learner's Dictionaries. https://www.oxfordlearnersdictionaries.com/definition/english/diagnosis

2）World Health Organization：International Statistical Classification of Diseases and Related Health Problems （ICD）. https://www.who.int/standards/classifications/classification-of-diseases

3）SNOMED International : SNOMED CT. https://www.snomed.org/

4）National Library of Medicine : Medical Subject Headings. https://www.nlm.nih.gov/mesh/meshhome.html

5）光石衛：AIを活用した医療診断システム・医療機器等に関する課題と提言2017．医薬品医療機器総合機構，2017. https://www.pmda.go.jp/files/000225407.pdf

6）Bruce GB, et al : Rule-based expert system ; The MYCIN Experiments of the Stanford Heuristic Programming Project. Addison Wesley, Boston, 1984.

7）Scikit-Learn : Choosing the right estimator. https://scikit-learn.org/stable/tutorial/machine_learning_map/index.html

8）Microsoft : Machine Learning Algorithm Cheat Sheet. 2021. https://docs.microsoft.com/ja-jp/azure/machine-learning/algorithm-cheat-sheet

9）Sidey-Gibbons JAM, et al : Machine learning in medicine ; a practical introduction. BMC Med Res Methodol 19（1）: 64, 2019. PMID 30890124

10）Taxt T, et al : Multispectral analysis of the brain using magnetic resonance Imaging. IEEE Trans Med Imaging 13（3） : 470-481, 1994. PMID 18218522

11）Adams AH, et Al : Breast lesion discrimination using statistical analysis and shape measures on magnetic resonance imagery. Comput Med Imaging Graph 15（5） : 339-349, 1991. PMID 1661638

12）Cabezas M, et al : A review of atlas-based segmentation for magnetic resonance brain images. Comput Methods Programs Biomed 104（3） : e158-177, 2011. PMID 21871688

13）NeuroImaging Tools and Resources Collaboratory : The Internet Brain Segmentation Repository. https://www.nitrc.org/projects/ibsr

14）Glausier JR, et al : Dendritic spine pathology in schizophrenia. Neuroscience 251 : 90-107, 2013. PMID 22546337

15）Davatzikos C, et al : Whole-brain morphometric study of schizophrenia revealing a spatially complex set of focal abnormalities. Arch Gen Psychiatry 62（11） : 1218-1227, 2005. PMID 16275809

16）Kishimoto T, et al : Understanding psychiatric illness through natural language processing （UNDERPIN） ; rationale, design, and methodology. medRxiv, 2021.

17）MathWorks : Deep Learning ; What Is Deep Learning? ; 3 things you need to know. https://www.mathworks.com/discovery/deep-learning.html

18）Esteva A, et al : Dermatologist-level classification of skin cancer with deep neural networks. Nature 542（7639） : 115-118, 2017. PMID 28117445

19）厚生労働省：医療情報システムの安全管理に関するガイドライン第5.1版．2021. https://www.mhlw.go.jp/stf/shingi/0000516275.html

20）Sotos JG : Zebra Cards ; An Aid To Obscure Diagnosis. Mt. Vernon Book Systems, Virginia. 2006.

21）McMahan HB, et al : Communication-efficient learning of deep networks from decentralized data. Proc Mach Learn Res 54 : 1273-1282, 2017. http://arxiv.org/abs/1602.05629

22）Rieke N, et al : The future of digital health with federated learning. NPJ Digit Med 3 : 119, 2020. PMID 33015372

23）Dayan I, et al : Federated learning for predicting clinical outcomes in patients with COVID-19. Nat Med 27（10） : 1735-1743, 2021. PMID 34526699

24）藤田伸輔，他：SNOMED-CTとICD-11に見る医学・医療分野のReady to Use Ontology. 人工知能学会誌 25（4） : 501-508, 2010.

25）Smith B, et al : The OBO Foundry ; Coordinated evolution of ontologies to support biomedical data integration. Nat Biotechnol 25（11） : 1251-1255, 2007.

26）内閣府 統合イノベーション戦略推進会議：人間中心のAI社会原則．2019. https://www8.cao.go.jp/cstp/aigensoku.pdf

27）Shinohara W, et al : Genetic analysis of the newly found diploid cytotype of deparia petersenii（Woodsiaceae : Pteridophyta） ; evidence for multiple origins of the tetraploid. Int J Plant Sci 167（2） : 299-309, 2006.