そこで、①網膜層厚データから現時点の視野感度をいかに精度良く推定できるか、②緑内障進行予測のために、視野感度と網膜層厚を統合して「将来の」視野の欠損具合をいかに精度よく予測できるか、課題に取り組んだという。東京大学大学院情報理工学研究科、東大病院 眼科、香港理工大学からなる研究グループは、機械学習(ML)技術を用いた緑内障視野予測のための新手法を開発し、世界最高レベルの予測精度を達成した。
視野感度と網膜層厚のデータの時空間的特徴を、低次元に圧縮して表現した「潜在空間」のなかで統合して学習することを特色とする。学習の際、推定に用いた情報と予測に用いた情報を共有する(マルチタスク学習)ことで、両者の高精度化を実現した結果、①の推定誤差と②の予測誤差について、平方根平均2乗誤差が、従来世界最良だった手法よりもそれぞれ6.33%、3.48%上回った。
独立して考えられてきた「現時点での視野感度の推定」と、「将来の視野感度の欠損度合いの予測」とを同時に扱うことで、共に世界最高の精度とした。実用化に向けた着実な一歩を示した。新手法である「マルチタスク潜在空間統合学習」は、これにより緑内障の進行を早期に予測し、治療計画を立てることが可能になるとともに、視野感度推定による検査コストの削減が期待できるという。
JST戦略的創造研究推進事業における研究領域、AIP加速課題のひとつ「潜在空間を高度活用したディープナレッジの発見」の研究により得られた上記成果は、今月14日~18日のオンライン国際会議「KDD2021」にて発表予定とのことだ。