研究内容の紹介
近年、人工知能（AI：artificial intelligence）が様々な分野に導入され、自動運転やスマホアプリなど、AIが身近な存在となってきた。第三次AIブームでは深層学習（ディープラーニング：deep learning）が注目を集め、物体検出や物体認識といった画像を取り扱うAIが大きく飛躍した。医療分野も例外ではなく、数多くのAI研究が行われている。
本研究室では臨床検査として行われている細胞診を対象としたAI研究を行っている。すでに細胞診でのAIは1980年代に起こった第2次AIブームより開発が進められ、すでに臨床にも導入されている。このAI技術はエキスパートシステムによるものであり、子宮頸部細胞診に応用されている。しかし、これ以外の試料への応用は滞っている。時代はスマホの普及などとともにビッグデータ時代が到来し、第3次AIブームとなった。機械学習・ディープラーニングが注目を集め、細胞診分野においても多くの研究者によりディープラーニングによる様々な試料での研究が進められている。
本研究室では、市販のパソコンのGPUを用いてディープラーニングを行う環境を構築し、AI研究を実施している。以下に、その一例を紹介する。
【3種類の培養細胞を検出】
培養細胞をディープラーニングにより学習し、検出と認識を試みた。
OS：Windows 10
CPU：Intel Core i9-11900K
GPU：RTX 4090 24GB
検出前
検出後
現在研究室ではAIによる研究に加えて、細胞形態学的研究や新規免疫細胞化学的手法の開発を行っています。
研究業績（論文）抜粋
（研究室メンバー太字）
2020~
Staining, Magnification, and Algorithmic Conditions for Highly Accurate Cell Detection and Cell Classification by Deep Learning. Ikeda K, Sakabe N, Ito C, Shimoyama Y, Toda K, Fukuda K, Yoshizaki Y, Sato S, Nagata K. Am J Clin Pathol. 2024;161(4):399-410. DOI: 10.1093/ajcp/aqad162.
Effect of liquid-based cytology fixing solution on immunocytochemistry: Efficacy of antigen retrieval in cytologic specimens. Sakabe N, Maruyama S, Ito C, Shimoyama Y, Sudo K, Sato S, Ikeda K. Diagn Cytopathol. 2023;51(9):546-553. DOI:10.1002/dc.25178.
Relationship between deep learning model and liquid-based cytological processing techniques. Ikeda K, Sakabe N, Maruyama S, Ito C, Shimoyama Y, Sato S, Nagata K. Cytopathology. 2023;34(4):308-317. DOI: 10.1111/CYT.13235.
Effect of specimen processing technique on cell detection and classification by artificial intelligence. Maruyama S, Sakabe N, Ito C, Shimoyama Y, Sato S, Ikeda K. Am J Clin Pathol. 2023;159(5):448-454. DOI: 10.1093/ajcp/aqac178.
Immunocytochemical reactivity comparison between formalin-fixed and LBC-fixed specimens. Sakabe N, Maruyama S, Ito C, Shimoyama Y, Komene T, Oboshi W, Sato S, Sudo K, Ikeda K. Acta Cytol. 2023;67(1):38-45. DOI:10.1159/000526131.
Relationship between liquid-based cytology preservative solutions and artificial intelligence: Liquid-based Cytology specimen cell detection using YOLOv5 deep convolutional neural network. Ikeda K, Sakabe N, Maruyama S, Ito C, Shimoyama Y, Sato S, Nagata K. Acta Cytol. 2022;66(6):542-550. DOI:10.1159/000526098.
Characterizing the Effect of Processing Technique and Solution Type on Cytomorphology Using Liquid-Based Cytology. Ikeda K, Oboshi W, Hashimoto Y, Komene T, Yamaguchi Y, Sato S, Maruyama S, Furukawa N, Sakabe N, Nagata K. Acta Cytol. 2022;66(1):55-60.
Effects of the Storage Solution Type and Prolonged Storage on the Immunoreactivity of Cells. Ikeda K, Sato S, Chigira H, Shibuki Y, Hiraoka N. Acta Cytol 2020;64(4):352-359.
Characterizing the Effect of Automated Cell Sorting Solutions on Cytomorphological Changes. Ikeda K, Sato S, Chigira H, Shibuki Y, Hiraoka N. Acta Cytol 2020;64(3):232-240.
2016～2019
A case of simultaneous occurrence of double cancer (tongue cancer and breast cancer) as two separate primary tumor. Kaneko C, Katoh Y, Shiogama K, Yanagida T, Abe M, Kosuge Y, Iwai M, Ikeda K. Int J Anal Bio-Sci 2018;6(4):55-59.
Effusion cytomorphology of small round cell tumors. Ikeda K, Tsuta K. J Cytol 2016;33(2):85-92.
～2015
Comparison of immunocytochemical sensitivity between formalin-fixed and alcohol-fixed specimens reveals the diagnostic value of alcohol-fixed cytospin preparations in malignant effusion cytology. Ikeda K, Tate G, Suzuki T, Mitsuya T. Am J Clin Pathol 2011;136(6):934-942.
Diagnostic usefulness of EMA, IMP3, and GLUT-1 for the immunocytochemical distinction of malignant cells from reactive mesothelial cells in effusion cytology. Ikeda K, Tate G, Suzuki T, Kitamura T, Mitsuya T. Diagn Cytopathol 2011;39(6):395-401.
Multiple immunoenzyme staining using heat treatment combined with the polymer method: An analysis of the appropriate inactivation condition of primary antibodies for the application of this method to pathological routine. Ikeda K, Suzuki T, Tate G, Mitsuya T. Acta Histochem 2011;113(2):117-124.
IMP3/L523S, a novel immunocytochemical marker that distinguishes benign and malignant cells: The expression profiles of IMP3/L523S in effusion cytology. Ikeda K, Tate G, Suzuki T, Kitamura T, Mitsuya T. Hum Pathol 2010;41(5):745-750.
Effusion Cytomorphology and Immunocytochemistry of Malignant Melanoma: five cases of melanotic melanoma and one case of amelanotic melanoma. Ikeda K, Tate G, Iezumi K, Suzuki T, Kitamura T, Mitsuya T. Diagn Cytopathol 2009;37(7):516-521.
Coordinate expression of cytokeratin 8 and cytokeratin 17 immunohistochemical staining in cervical intraepithelial neoplasia and cervical squamous cell carcinoma. Ikeda K, Tate G, Suzuki T, Mitsuya T. Gynecol Oncol 2008;108(3):598-602.
Effusion cytodiagnosis of carcinosarcoma derived from the female genital tract: Immunohistochemical features of MMP-7 and Ki-67 and immunofluorescence double staining analyses of eight cases. Ikeda K, Tate G, Suzuki T, Mitsuya T. Gynecol Oncol 2005;97(2):323-329.