診療マル秘裏話　 号外Vol.1860　令和2年7月21日作成

作者　医療法人社団　永徳会　藤田　亨

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目次

1)位相差顕微鏡画像のｶﾞﾝ幹細胞識別する,AI技術
2)腸閉塞の原因と臨床で実際に行われる治療方法

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　医療界のトピックスを紹介するこのメールマガジンは
1週間に1回の割合で発行しています。もっと回数を増や
して欲しいという要望もあるのですが、私の能力のなさ
から1週間に1回が限度となっています。これからも当た
り前の医療をしながら、なおかつ貪欲に、新しい知識を
吸収し読者の皆様に提供してゆきたいと思っております。
不撓不屈の精神で取り組む所存ですのでどうかお許し下
さい。

1】 位相差顕微鏡画像のｶﾞﾝ幹細胞識別する,AI技術

　東京工科大学は６月26日、培
養細胞またはガン組織の位相差
顕微鏡画像に写るガン幹細胞を
識別する人工知能（AI）技術を
開発したと発表しました。これ
は、同大応用生物学部の杉山友
康教授とコンピュータサイエン
ス学部の亀田弘之教授ら研究グ
ループによるものです。研究成
果は、「Biomolecules」に掲載
されています。腫瘍は、ガン幹
細胞と呼ばれる非常に少数の細
胞群によって維持されており、
これを標的とした治療法が注目
されています。その研究ツール
として各種ガン幹細胞の培養細
胞の利用が始まっています。幹
細胞が特徴的な細胞形態を呈す
ることは、一部の研究者らの間
では知見がありますが、幹細胞
性を簡単に評価する方法はあり
ません。

一方、近年のAIによる画像生成
技術「Conditional Generative
Adversarial Networks 」（以
下、CGAN）では、対応する２つ
の画像をマッピングすることで、
学習済みAIが元画像を変換し実
画像に近い画像を生成すること
ができます。本研究では、この
CGANを応用し、ガン幹細胞を識
別して画像を生成するAIの作製
を検討しました。はじめに、位
相差画像を用いて細胞・組織を
撮影し、その画像に含まれるガ
ン幹細胞の形態をAIで深層学習
しました。ガン幹細胞の教師用
画像には、幹細胞の性質を維持
した細胞だけが蛍光を発するNa
nog-GFP レポーターの蛍光画像
を使用しました。その結果、培
養皿で培養したガン幹細胞を深
層学習したAIは、実画像と比較
して類似性と感度が平均して約
40％、特異度が97％の精度で位
相差画像に含まれるガン幹細胞
を識別して、その画像を生成し
ました。また、腫瘍組織のガン
幹細胞を深層学習したAIは、培
養皿のガン幹細胞の学習よりは
精度が劣っていました。しかし、
腫瘍組織に存在するガン幹細胞
と非ガン幹細胞を組織診断する
ことにおいて、AIが作成した画
像は判断材料としての有用性を
示しました。

特別な標識をしていないガン幹
細胞をAIが検出したことは、将
来の医生物学的医療の新しい可
能性を示しました。各種ガン幹
細胞の細胞形態を学習したAIを
細胞ごとに用意することで、「
培養したガン幹細胞の幹細胞性
評価」や「腫瘍組織のガン幹細
胞診断」といった新しい測定技
術に応用される可能性もありま
す。「生命科学や医学分野の画
像解析において、未同定の形態
の解析にAIを使った本研究手法
が応用されることが期待される」
と研究グループは述べています。

　携帯の形態を変える。笑

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2】 腸閉塞の原因と臨床で実際に行われる治療方法

　腸閉塞（へいそく＝イレウス）
は、小腸や大腸の一部が狭くな
ったり動きが低下したりするこ
とで食物や消化液などの流れが
滞り、腹痛や腹部膨満感、吐き
気などを起こします。腹部の手
術経験のある人で起こりやすい
とされています。横浜市立大学
医学部（横浜市）消化器・腫瘍
外科の石部敦士講師に聞きまし
た。

　腸閉塞の発症原因はさまざま
ですが、腹部手術の後遺症で腸
管と腹壁、腸管同士が癒着して
腸管が狭くなる、または腸管に
できた腫瘍が腸管をふさぐ「機
械的イレウス」が多いとされて
います。特に最も頻度が高いの
は、腸管に癒着が生じる癒着性
イレウスです。「腹部の開腹手
術時には腸管が外気に触れて、
動きが止まるため、冷えたり、
乾燥したりして癒着を起こしや
すくなります」と石部講師は言
っています。他に、開腹手術後
の腸管の運動まひ、腹膜炎など
による腸管の炎症が原因で腸管
の動きが低下する「機能的イレ
ウス」もあります。

　近年、身体への負担の少ない
腹腔（ふくくう）鏡手術や、術
後早期にベッドを離れて体を動
かし、腸の蠕動（ぜんどう）運
動を促す指導などが普及し、術
後に生じる腸閉塞は減っていま
す。ですが、一度腸閉塞を発症
すると、激しい腹痛がたびたび、
または持続的に起こり、嘔吐（
おうと）や腹部の強い張り、便
秘などを引き起こします。「術
後の腸管の癒着は症状が徐々に
進む場合が多く、中には術後10
年後に腸閉塞になったケースも
あります」と石部講師は、話し
ています。腸閉塞のほとんどは
手術以外の方法（保存的治療）
で軽快します。通常は飲食を止
めて胃腸を休め、点滴で栄養と
水分を補給しながら経過を見ま
す。おなかの張りが強い場合は、
イレウス管という管を鼻から腸
に入れ、閉塞した部分にたまっ
た食べ物などを吸引、腸管内の
圧力を下げることもあります。

　保存療法で症状が改善しなけ
れば手術を検討します。「腸閉
塞で最も重篤なのは、腸がねじ
れて血行障害を起こす絞扼（こ
うやく）性イレウスです。腸が
壊死（えし）して穴が開いたり、
敗血症になったりして死に至る
例もあるため、緊急手術を行い
ます」と石部講師は言っていま
す。

　腸閉塞には確立された予防法
はありません。ただし、早食い
や暴飲暴食を避け、消化の悪い
食品は控えめにし、規則正しい
食事や排便を心掛けることが大
切です。「便秘解消のために食
物繊維の豊富な海藻類やキノコ
類、イモ類などを大量に取る人
がいますが、水を含んで腸が詰
まりやすいので逆効果です。水
分を小まめに取り、よくかんで
食べ、適度な運動を心掛けまし
ょう」とアドバイスしています。

　絞扼性イレウスの治療を公約
する。　　　　　　　　　　笑

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編集後記

　東京工科大学が６月26日、培
養細胞またはガン組織の位相差
顕微鏡画像に写るガン幹細胞を
識別する人工知能（AI）技術を
開発したと発表したのは素晴ら
しい業績です。人間の眼より優
れた性能をAIが発揮することが
最近、報告されており、人手が
ない病理学などの分野で医師の
診断を補助するものとして利用
されています。生命科学や医学
分野の画像解析において、未同
定の形態の解析にAIを使った本
研究手法が、応用されることを
期待したいと思います。
　腸閉塞の発症原因はさまざま
ですが、腹部手術の後遺症で腸
管と腹壁、腸管同士が癒着して
腸管が狭くなる、または腸管に
できた腫瘍が腸管をふさぐ「機
械的イレウス」が多いとされて
います。特に最も頻度が高いの
は、腸管に癒着が生じる癒着性
イレウスです。　原因に応じた
治療をするのが筋というもので
しょうが、絞扼性イレウスに限
っては、診断後、速やかな手術
療法が望まれます。便秘の治療
法で繊維質を摂ることにもデメ
リットがあるということが良く
分かりました。

　長官の腸管を検索する。笑

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