ARUP Laboratories の科学者たちは、便サンプル中の腸内寄生虫を従来の方法よりも迅速かつ正確に検出する人工知能 (AI) ツールを開発しました。これにより、世界中の研究所による寄生虫感染症の診断方法が変わる可能性があります。
顕微鏡下で寄生虫を特定することは、長い間骨の折れる作業であり、高度な訓練を受けた専門家が手作業で各サンプルを精査して、証拠となる嚢胞、卵、または幼虫を探す必要がありました。現在、畳み込みニューラル ネットワーク (>) として知られる深層学習モデルが、この作業を高い精度で実現しています。 この研究は火曜日にJournal of Clinical Microbiologyに掲載されました。
研究者らは、AI システムが人間の観察者（これらの兆候を長年探してきた経験を持つ観察者であっても）よりも高い感度で、濡れた便の山の中の寄生虫を検出できることを実証しました。
「これは画期的な取り組みであり、私たちが達成したことは注目に値します」と筆頭著者は述べた ブレイン・マシソンARUP の寄生虫学のテクニカル ディレクターであり、ユタ大学病理学教室の非常勤講師。 「私たちの検証研究により、AI アルゴリズムの臨床感度が向上し、病原性寄生虫が検出される可能性が向上することが実証されました。」
大手の国家基準研究所、 アラップ はユタ大学と医学部の独立した非営利企業です。 病理部マシソンは非常勤講師です。
数千のサンプルで AI をトレーニングする
システムを構築してテストするために、ARUP とそのパートナーであるユタ州のテクノロジー企業は、 テクサイト米国、ヨーロッパ、アフリカ、アジアの研究所から収集した4,000以上の寄生虫陽性サンプルを使用してAIを訓練しました。これらのサンプルは、フィリピンの日本住血吸虫やパラカピラリア・フィリピネンシス、アフリカのマンソン住血吸虫などの希少種を含む、27 クラスの寄生虫を表していました。
「AI アルゴリズムを検証するために使用された生物と陽性標本の数を考慮すると、これは非常に強力な研究でした」とマシソン氏は述べています。
不一致分析の後、AI と手動レビューの間の肯定的な一致は 98.6% でした。このツールは、以前の手動レビューでは見逃されていた追加の 169 個の微生物も検出しました。
ARUP の最高業務責任者であるアダム・バーカー氏は、「AI を使用しない場合よりも多くの微生物を特定できるようになり、影響を受けた患者の診断と治療が向上します」と述べています。
さらに、検出限界の研究では、サンプルが高度に希釈されている場合でも、AI が一貫して技術者よりも多くの寄生虫を検出したことが判明し、このシステムがより早い段階で、または寄生虫レベルが低いときに感染を検出できることを示唆しています。
イノベーションから実装まで
ARUP は長年にわたり、臨床寄生虫学における AI の使用の先駆けとなってきました。 2019年には、卵子と寄生虫の検査の三色部分にAIを適用した世界初の研究所となった。 2025 年 3 月には、その機能をウェットマウント分析を含めるように拡張し、テスト プロセス全体に AI を使用する最初の研究所となりました。
このタイミングは好都合でした。8 月に ARUP は寄生虫検査のために記録的な数の検体を受け取りました。 AI によって効率が向上したことで、ラボは品質を損なうことなく需要に応えることができました。
「AIアルゴリズムの良さは、データを入力する担当者次第です」とバーカー氏は言う。 「当社には、広範な知識とスキルを活用して、研究室だけでなく患者にも利益をもたらす優れた AI ソリューションを構築する素晴らしいスタッフがいます。」
ARUP と Techcyte は、診断テストにおける AI の役割を拡大し続ける予定です。寄生虫学を超えて、ARUP はすでにパップ検査を支援する AI を実装しており、検査業務を合理化し、診断精度を向上させる他のツールを開発中です。
研究は「ディープ畳み込みニューラル ネットワークを使用した、濃縮された湿った糞便中の原虫および蠕虫の寄生虫の検出」は、Journal of Clinical Microbiology に 10 月 21 日に掲載されます。共著者には、ARUP および Techcyte の他の科学者数名が含まれています。最近まで、上級著者でした。 マルク・クチュリエ ARUP の微生物学と免疫学の医療業務責任者を務め、大学の病理学教授でもありました。彼は現在、メイン州のトップ臨床研究所である NorDx の臨床微生物学のメディカルディレクターを務めています。
現在はユタ州オレムに拠点を置き、 株式会社テクサイト。は、当時ARUPのメディカルディレクターであり大学の病理学教授だったモハメド・サラマ氏が主導し、発見を商業化するために2013年に大学発のスタートアップとして設立された。それ以来、同社は AI を活用したデジタル診断のリーダーへと進化しました。
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#AIツールが便サンプル中の寄生虫の検出で人間を上回るユタ州の研究で判明
2025-10-24 22:15:00