MOCKUP · SPReAD 1000 企画(外観イメージ) #50 · AI for Science/医療テーマ
#50

脳梗塞は「時間が脳」——AIで救済可能組織(ペナンブラ)と血栓回収のベネフィットを推定し、超急性期の適応判断を支える

🔬 ischemap.research / acute-stroke-penumbra
ISCHEMAP — 脳卒中 ペナンブラAI
研究プロトタイプ ・ 超急性期の脳画像を解析(ダミーデータ)
解析 2.4千例 ・ 多施設
解析した症例
2.4千例
コア体積の一致
ICC.89
▲ 専門読影比
適応判別
AUC.88
▲ 内部検証
90日転帰予測
AUC.79
▲ 本丸=個別ベネフィット
虚血コア/ペナンブラのAI解析(ミスマッチ)
超急性期の脳画像から不可逆の虚血コアと救済可能なペナンブラを切り分け、血栓回収のベネフィットを推定。
非造影CT / 単相CTA(灌流画像なし) ミスマッチ解析(救済可能性) 虚血コア(不可逆) 18mL ペナンブラ(救済可能) 92mL ミスマッチ比 5.1(要 >1.8) 血栓回収の適応候補 ミスマッチ大=救済余地が大きい 適応・治療は脳卒中専門医が判断 ※ 確定診断ではありません
虚血コア(不可逆) ペナンブラ(救済可能) AIセグメント / ✕=主幹動脈閉塞(LVO)
AIが重視した所見(適応推定への寄与)
1ミスマッチ比(ペナンブラ/コア)86%
2虚血コア体積78%
3側副血行の豊富さ64%
4発症からの推定経過時間57%
5閉塞部位(近位/遠位)45%
↑ 研究コード名「ISCHEMAP」。超急性期の脳画像から救済可能組織(ペナンブラ)を定量し、
血栓回収のベネフィットを推定する完成イメージ(最終適応は脳卒中専門医)。
脳梗塞は時間が脳。脳画像から不可逆の虚血コアと救済可能なペナンブラを切り分け、血栓回収で良くなる人を推定して超急性期の適応判断を支える——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:脳血管・超急性期 × 神経画像AI
🔬 問い・学術的背景

脳梗塞は数分の遅れが転帰を分け(time is brain)、主幹動脈閉塞は血栓回収で救えるが、「誰が・いつまで・どれだけ得をするか」は今も難しい。発症時刻不明・遅延例・大梗塞では適応が割れ、救済可能組織(ペナンブラ)の定量は灌流CT/MRIに依存し施設差が大きい。AIで救済可能性と治療ベネフィットを個別に推定できるか——が問い。

🎯 仮説・新規性

標準的な脳画像(非造影CTや単相CTA)から虚血コアとペナンブラを切り分け、側副血行・閉塞部位・推定経過時間を統合すれば、灌流画像に頼らずミスマッチと血栓回収のベネフィットを較正確率で推定できる、と仮説。病変検出でなく「コア/ペナンブラ定量・適応推定・個別の転帰ベネフィット予測」を一体で構造化する点が新規。

🤖 AI活用の必然性

超急性期は秒単位、画像は施設・装置・撮影法がバラバラで、ペナンブラは微妙な濃度・拡散差にしか出ない。多施設の画像と転帰(mRS)を結ぶ表現学習でしか、灌流に頼らない救済可能性の推定や「治療で得をする層」の抽出はできない=AIでしか到達できない粒度。

💰 500万円の使途
  • ① 多施設の超急性期脳画像+転帰の収集・匿名化・倫理審査
  • ② コア/ペナンブラ分割と適応・転帰推定モデルの開発・GPU計算
  • ③ 脳卒中専門医による病変・適応アノテーション
  • ④ 装置・施設・発症時刻不明例をまたぐ較正検証
  • ⑤「確定診断でない」適応支援UI試作・プレプリント・可視化Web
📈 期待成果・社会実装(出口)

救済可能組織と治療ベネフィットの構造マップ=学会・論文。出口はまず一次脳卒中センターでの「回収を急ぐべきか/転送すべきか」の判断支援、将来は救急隊・モバイル脳卒中ユニットでのトリアージ。最終適応と治療は脳卒中専門医・脳血管内治療医が担い、本企画は判断支援に限定。Hiroは脳卒中診療を学ぶ医学生=当事者

※ 正直な関門:脳卒中の検出・トリアージは既に実用化が進む=本丸は弱み。非造影CTからのペナンブラ推定は精度・施設汎化が未確立で、組織転帰の予測精度も道半ば(既報のDiceは内部0.48/外部0.52級)。最も価値ある「個別の治療ベネフィット予測」は転帰データが要りクラス不均衡・交絡が重い。確定診断・適応・治療は専門医が担い、見落とし(偽陰性)の代償が極めて大きい。超急性期画像は機微で多施設収集・倫理審査・発症時刻不明例の扱いが難しい。診療実装は医療機器(SaMD)規制の対象。学生応募可だが所属大学の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)・医療テーマ(脳血管・超急性期 神経画像AI)/ 企画ログ → spread-plans.md #50