MOCKUP · SPReAD 1000 企画(外観イメージ) #71 · AI for Science/医療テーマ
#71

指先の毛細血管が映す膠原病——爪郭キャピラロスコピーをAIで定量し、レイノー現象から膠原病への移行を見分ける

🔬 capira.research / nailfold-capillaroscopy
CAPIRA — 爪郭毛細血管 AI定量
研究プロトタイプ ・ 爪郭キャピラロスコピー画像を解析(ダミーデータ)
解析 爪郭視野 1.2万件
解析した爪郭画像
1.2万件
強皮症パターン分類
AUC.97
▲ 4病期
膠原病への移行予測
AUC.82
▲ 縦断モデル
毛細血管の自動検出
IoU.93
▲ ダーモ較正
爪郭毛細血管像 — 正常 vs 強皮症パターン(同一倍率・ダミー)
指の爪のきわ(爪郭)を拡大した毛細血管。正常は整然としたU字ループ、強皮症では巨大化・出血・脱落が出る。
正常パターン 密度 9.4本/mm・整然 脱落(無血管野) 強皮症パターン(active) 密度 4.2本/mm・巨大/出血/脱落
毛細血管ループ 巨大毛細血管 微小出血 ▭ 脱落(無血管野)
レイノー現象から膠原病への「移行リスク」推移(縦断・ダミー)
爪郭パターンの悪化(密度低下+巨大毛細血管)をAIが追い、専門外来紹介の前に上昇を捉える。
020406080 移行リスク(%) 専門外来 紹介の目安 AI警告 ▲ 密度低下+巨大毛細血管 0か月12か月24か月
強皮症パターン(移行リスク上昇) 正常パターン(一次性レイノー)
膠原病への移行への寄与(モデル・ダミー)
1巨大毛細血管の数71%
2毛細血管 密度の低下63%
3微小出血の有無・数54%
4血管の脱落(無血管野)46%
↑ 研究コード名「CAPIRA」。指先(爪郭)の毛細血管像をAIで定量し、
レイノー現象から膠原病への移行を先回りで見分ける完成イメージ。
爪郭(そうかく)キャピラロスコピー画像を研究データに、各毛細血管をAIで検出・定量。巨大毛細血管・出血・脱落の「強皮症パターン」を客観化し、レイノー現象から膠原病への移行を先回り予測する——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:リウマチ・膠原病 × 医療AI
🔬 問い・学術的背景

爪郭毛細血管顕微鏡(NVC)は全身性強皮症(SSc)の早期診断の鍵で、巨大毛細血管・微小出血・密度低下・脱落の「強皮症パターン」が診断と病期分類に使われる。だが画像判読が難しく検者間でばらつくため外来で十分使われていない。レイノー現象はありふれた症状で多くは一次性だが、一部は膠原病へ移行する。爪郭の微小血管像から、誰が撮っても同じ評価で移行する人を先回りで見分けられるか、が問い。

🎯 仮説・新規性

横断的なパターン分類(正常/Early/Active/Late)にとどまらず、毛細血管レベルで形態を定量し縦断で追えば、レイノーから膠原病への「移行」を先回りで予測でき、移行に先行する微小血管シグネチャを記述できる、と仮説する。NVC+深層学習の先行(SCLEROCAP・ResNeXt系・2025年の病期分類)はあるが、移行の縦断予測+日本人コホート+安価なダーモスコープ撮影での較正は新規。

🤖 AI活用の必然性

爪郭画像は1視野に多数の毛細血管が重なり、巨大化・出血・脱落の評価は主観的で読影者間一致が低い。各毛細血管を検出して形態計測する深層モデルでないと、密度・口径・出血を再現性高く定量できない。移行予測には縦断の微小な変化の積分が要り、人手では追えない=AIの必然。

💰 500万円の使途
  • ① GPU計算・クラウド(検出/縦断モデル学習)
  • ② 多施設・縦断の爪郭画像+膠原病転帰・自己抗体の収集と匿名化
  • ③ 毛細血管検出・パターンラベルの専門家アノテーション
  • ④ 日本人コホートとダーモスコープ/NVC端末横断の較正・妥当性検証
  • ⑤ IRB・結果公開(プレプリント・可視化)
📈 期待成果・社会実装(出口)

爪郭パターンの悪化→膠原病への移行リスク上昇→専門外来へ」という較正済みトリアージで、SScなどの早期診断・早期介入につなぐ。確定診断・治療はリウマチ専門医に委ね、本企画は微小血管像の構造化と移行予測に限定。レイノー外来・健診・皮膚科のダーモスコープに橋渡しし、将来は他の膠原病や微小循環障害へ横展開。Hiroは医学生×エンジニアで臨床と画像処理の両面が効く

※ 正直な関門:NVC+AIは複数チームが実装済み(貢献は縦断の移行予測・日本人コホート・ダーモ較正に限定)。撮影は倍率・浸液・装置に依存し標準化が必須。膠原病への移行はレイノー全体では少数で、縦断追跡に時間と多施設連携が要る。爪郭所見は寒冷・外傷・喫煙で変動し交絡する。医療機器化すれば薬機法SaMD。学生応募でも所属大学の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の確認が要る。
完成イメージ(ダミーデータ)・テーマ → spread-plans.md #71