AI活用による危険な医療エラーの防止(As AI enters medicine, a new UCLA system could prevent potentially dangerous errors)

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2025-08-21 カリフォルニア大学ロサンゼルス校(UCLA)

UCLAの研究チームは、デジタル病理学で利用される「バーチャル染色AI」が虚偽の組織構造を生成する危険性を解決するため、検証ツール「AQuA」を開発した。従来の病理診断では化学染色が必要だが、バーチャル染色は迅速・低コストで有望とされる一方、AIの誤りが重大な診断ミスにつながる懸念があった。AQuAは未染色画像とAI染色画像を相互変換しながら学習し、正確な染色と誤りを高精度に識別できる。腎臓や肺の組織画像で検証したところ、誤り検出精度は99.8%に達し、病理医が見逃す誤構造も検出した。また、学習データに含まれないタイプの誤りや、人間による化学染色のミスまで識別可能だった。AQuAは、バーチャル染色AIの品質管理ゲートキーパーとして機能し、臨床導入前の定期的検証や、医療画像へのサイバー攻撃防御にも応用できる。本成果は「Nature Biomedical Engineering」に発表され、AIを用いた病理診断の信頼性向上に重要な一歩とされる。

AI活用による危険な医療エラーの防止(As AI enters medicine, a new UCLA system could prevent potentially dangerous errors)A diagram summarizes the machine learning process behind a UCLA-developed AI system for finding potentially dangerous errors in virtual staining.

<関連情報>

バーチャル組織染色とデジタル病理学における幻覚検出のための堅牢でスケーラブルなフレームワーク A robust and scalable framework for hallucination detection in virtual tissue staining and digital pathology

Luzhe Huang,Yuzhu Li,Nir Pillar,Tal Keidar Haran,William Dean Wallace & Aydogan Ozcan
Nature Biomedical Engineering  Published16 June 2025
DOIhttps://doi.org/10.1038/s41551-025-01421-9

Abstract

Histopathological staining of human tissue is essential for disease diagnosis. Recent advances in virtual tissue staining technologies using artificial intelligence alleviate some of the costly and tedious steps involved in traditional histochemical staining processes, permitting multiplexed staining and tissue preservation. However, potential hallucinations and artefacts in these virtually stained tissue images pose concerns, especially for the clinical uses of these approaches. Quality assessment of histology images by experts can be subjective. Here we present an autonomous quality and hallucination assessment method, AQuA, for virtual tissue staining and digital pathology. AQuA autonomously achieves 99.8% accuracy when detecting acceptable and unacceptable virtually stained tissue images without access to histochemically stained ground truth and presents an agreement of 98.5% with the manual assessments made by board-certified pathologists, including identifying realistic-looking images that could mislead diagnosticians. We demonstrate the wide adaptability of AQuA across various virtually and histochemically stained human tissue images. This framework enhances the reliability of virtual tissue staining and provides autonomous quality assurance for image generation and transformation tasks in digital pathology and computational imaging.

医療・健康
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