MOCKUP · SPReAD 1000 企画(外観イメージ) #120 · AI for Science/医療テーマ
#120

円錐角膜の進行を機種非依存にAIで予測し、止められる時期のクロスリンキングへ繋ぐ

🔬 keracast.research / corneal-progression
KeraCast — 円錐角膜 進行予測
研究プロトタイプ ・ 機種横断トポグラフィー/前眼部OCTを解析(ダミーデータ)
解析 1,240眼
解析した縦断検査
1.82万件
横断した機種
6機種
進行予測(C-index)
.81
▲ 較正済
適応到達の予測リード
9ヶ月
▲ 中央値
角膜トポグラフィー(軸性曲率マップ・右眼)
暖色=急峻(屈折力 高)/寒色=平坦。下方の非対称な急峻化が円錐の典型像。
頂点 52.4D ・ 最菲薄 441μm 急峻 52D47D平坦 42D 軸性曲率 (D)
急峻(円錐) 標準 平坦(周辺) 菲薄化の頂点
進行軌跡の予測(最大角膜屈折力 Kmax の経時)
実測(橙)から、進行の速さと「いつCXL適応域に達するか」を不確実性つきで予測。
CXL適応域(進行性と判断) 適応ライン 50.0D 予測: 約6ヶ月後に 適応域へ到達 0612182430 (月) 444852 Kmax (最大角膜屈折力, D)
実測 Kmax 予測(不確実性帯) CXL適応ライン
急速進行の予測スコア 上位(較正済・ダミー)
1KC-0142 右 ・ 下方の非対称な菲薄化+急峻化78%
2KC-0091 左 ・ 傍中心の菲薄化が進行64%
3KC-0210 右 ・ 若年・初期(forme fruste 疑い)41%
↑ 研究コード名「KeraCast」。機種のちがう角膜トポグラフィー/前眼部OCTから、
円錐角膜の進行の速さと「いつ止めるか」をAIで予測した完成イメージ。
機種のちがう角膜トポグラフィー/前眼部OCTの形状を機種非依存にAIで表現し、円錐角膜の進行の速さと「いつCXLで止めるか」を予測。検出済みの形からその先の時間を読む——完成したらこう見える、の外観イメージ。
上限 500万円(直接経費) 学生応募可(医学生=当事者) e-Rad 応募 第2回・2026年6月上旬予定 分野:眼科 × 医用画像・時系列
🔬 問い・学術的背景

円錐角膜は角膜が薄く前方へ突出して不正乱視を生む進行性疾患で、思春期〜20代に進みやすい。進行を止める角膜クロスリンキング(CXL)は早ければ効くが、遅れると矯正もきかず角膜移植に至る。だが「この人が・どの速さで・いつまで進むか」を当てる確かな指標はなく、実際には不可逆な変形や視力低下が出てから後追いで治療している。形は精密に測れているのに、その先の時間が読めない。

🎯 仮説・新規性

AIによる円錐角膜の「検出」自体は既に確立(感度・特異度85〜90%級)で再発明しない——誇張しない。新規性は、(1)機種ごとに座標もサンプリングも違うトポグラフィー/前眼部OCTを機種非依存な幾何表現(曲率・厚み・標高のマップ)として学習、(2)不規則な縦断検査から進行の速さと変曲点(いつCXL適応に達するか)を較正された不確実性つきで予測、(3)CXL・移植・矯正視力の転帰に接地して日本人/アジア角膜で較正する点。初期(forme fruste)が難しいことは正直に認める。

🤖 AI活用の必然性

角膜形状は数千点の標高・曲率・厚みからなる空間データで、進行は局所の薄化と突出が非線形・非対称に進む。機種差や撮影ごとのアライメントのゆらぎを吸収しつつ、不規則・多欠測の縦断マップから個人の進行過程を推定し、稀な急速進行を少ラベルで拾うのは、単一指標(最大角膜屈折力Kmax等)では取りこぼす=空間表現学習+連続時間の潜在過程モデルが要る。

💰 500万円の使途
  • ① 提携施設の匿名縦断トポグラフィー/OCT+転帰の整備・データ契約・IRB
  • ② 機種横断の幾何表現の自己教師あり事前学習のGPU計算
  • ③ 医学生(当事者)による表現型・進行イベントのアノテーション
  • ④ 機種間・施設間の外部検証と較正
  • ⑤ 可視化ダッシュボード試作・コード/プレプリント公開
📈 期待成果・社会実装(出口)

機種非依存な進行予測ベンチマーク+「いつ精査・CXLか」の較正された非診断の意思決定支援=学会発表・論文。出口はコンタクト処方・学校健診での一次スクリーニングと適時紹介、眼科でのCXLタイミング判断補助、若年患者の自己経過把握。Hiroはコンタクト世代の当事者かつ医学生=見落とされやすい初期円錐角膜の困りを内側から設計できる。

※ 正直な関門:検出は既に高精度で完全な空白ではない——差別化は「機種非依存×進行の時間予測×転帰接地×日本人較正」に絞る。最大の壁は初期(forme fruste)の進行予測でまだ難しく過大評価しない。トポグラフィーは機種ごとに指標が異なり互換性が乏しく機種横断データ収集が重い。進行の「正解」は定義が揺れ(Kmaxは測定誤差大)、急速進行例は稀でラベルが偏る。角膜画像は要配慮医療情報で同意・匿名化が重く、臨床導入はプログラム医療機器(SaMD)の整理を要する。学生応募は所属大学のe-Rad機関登録・承認が前提、第2回の正式日程・公募要領は確定次第確認。
完成イメージ(ダミーデータ)・元データ資産=提携施設の角膜トポグラフィー/前眼部OCT(後ろ向き匿名)/ 企画ログ → spread-plans.md #120