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| 講演抄録／キーワード | ||
| 講演名 | 2025-10-24 13:40 説明可能なAIを用いた医療情報モデルの評価方法の考察 ○島崎拓則（滋慶医療科大）・岩井瑠美・峰 隆直（兵医大）・福田充宏・阿多信吾・安在大祐（大公大）  MICT2025-26 |
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| 抄録 | （和） | 近年，人工知能（AI）の診断支援や予後予測への応用が期待されている．しかし，AIの出力が医学的根拠に裏付けられていることが不可欠である．本研究では，心臓植込み型デバイスの遠隔モニタリングデータを用いて，XGBoostによる心不全イベント発生の二値分類をハイパーパラメータチューニングで行い，説明可能AI（XAI）を用いた解釈の安定性から医学的根拠に必要な評価方法を検証した．モデルの性能は試行回数25回まで顕著に向上し，それ以降はほぼ収束した．XAIによる解釈の安定性については，LIMEでは試行回数を増加させても特徴量に対する寄与度の順位が変動し安定性が乏しかったのに対し，SHAPでは25回以降で安定し，信頼性の高い解釈を提供できることが確認された．さらに，PDP/ICE解析により，心室ペーシング比率が90%以上で予測への寄与度が急増する傾向が得られ，心不全リスク上昇との関連を示す臨床的に妥当な結果であった． 以上より，医療AIモデルの評価には，性能指標に加えてSHAPやPDP/ICEによる説明可能性の検証を組み合わせることが，医学的根拠に基づく信頼性を担保する上で有効であることが示唆された． |
| （英） | In recent years, the application of artificial intelligence (AI) to diagnostic support and prognosis prediction has attracted growing attention. However, the clinical adoption of AI requires that its outputs be grounded in solid medical evidence. In this study, we utilized remote monitoring data from cardiac implantable devices to perform binary classification of heart failure events using the XGBoost algorithm with hyperparameter tuning. Furthermore, we evaluated the reliability of model interpretation through explainable AI (XAI) methods to establish evidence-based validation criteria. The model’s performance improved markedly up to 25 iterations, after which it converged. Regarding interpretability, the contribution ranking of features in LIME varied even with increased iterations, indicating low stability, whereas SHAP exhibited stable feature importance rankings beyond 25 iterations, providing consistent and reliable explanations. Additionally, Partial Dependence Plot (PDP) and Individual Conditional Expectation (ICE) analyses revealed that the contribution to event prediction increased sharply when the ventricular pacing ratio exceeded 90%, a finding consistent with known clinical risks of heart failure. These results suggest that combining performance metrics with SHAP- and PDP/ICE-based interpretability assessments is an effective approach to ensuring medical validity and reliability in clinical AI models. | |
| キーワード | （和） | 説明可能AI / 心臓植込み型デバイス / SHAP / / / / / |
| （英） | Explainable AI / Cardiac implantable device / SHAP / / / / / | |
| 文献情報 | 信学技報, vol. 125, no. 215, MICT2025-26, pp. 12-15, 2025年10月. | |
| 資料番号 | MICT2025-26 | |
| 発行日 | 2025-10-17 (MICT) | |
| ISSN | Online edition: ISSN 2432-6380 | |
| 著作権に ついて |
技術研究報告に掲載された論文の著作権は電子情報通信学会に帰属します．(許諾番号：10GA0019/12GB0052/13GB0056/17GB0034/18GB0034) | |
| PDFダウンロード | MICT2025-26 |
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| 研究会情報 | |
| 研究会 | MICT |
| 開催期間 | 2025-10-24 - 2025-10-24 |
| 開催地（和） | 大阪公立大学i-siteなんば |
| 開催地（英） | |
| テーマ（和） | ヘルスケア・医療情報及び一般 |
| テーマ（英） | Healthcare and Medical Information Communication Technologies, and General |
| 講演論文情報の詳細 | |
| 申込み研究会 | MICT |
| 会議コード | 2025-10-MICT |
| 本文の言語 | 日本語 |
| タイトル（和） | 説明可能なAIを用いた医療情報モデルの評価方法の考察 |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | A Study on Evaluation Approaches for Medical Information Models with Explainable AI |
| サブタイトル（英） | |
| キーワード(1)（和/英） | 説明可能AI / Explainable AI |
| キーワード(2)（和/英） | 心臓植込み型デバイス / Cardiac implantable device |
| キーワード(3)（和/英） | SHAP / SHAP |
| キーワード(4)（和/英） | / |
| キーワード(5)（和/英） | / |
| キーワード(6)（和/英） | / |
| キーワード(7)（和/英） | / |
| キーワード(8)（和/英） | / |
| 第1著者 氏名（和/英/ヨミ） | 島崎 拓則 / Takunori Shimazaki / シマザキ タクノリ |
| 第1著者 所属（和/英） | 滋慶医療科学大学 (略称： 滋慶医療科大) Jikei University of Health Care Sciences (略称： Jikei Uni. of Health Care Sci.) |
| 第2著者 氏名（和/英/ヨミ） | 岩井 瑠美 / Rumi Iwai / イワイ ルミ |
| 第2著者 所属（和/英） | 兵庫医科大学病院 (略称： 兵医大) Hyogo Medical University Hospital (略称： Hyogo Med Hosp) |
| 第3著者 氏名（和/英/ヨミ） | 峰 隆直 / Takanao Mine / ミネ タカナオ |
| 第3著者 所属（和/英） | 兵庫医科大学病院 (略称： 兵医大) Hyogo Medical University Hospital (略称： Hyogo Med Hosp) |
| 第4著者 氏名（和/英/ヨミ） | 福田 充宏 / Mitsuhiro Fukuda / フクダ ミツヒロ |
| 第4著者 所属（和/英） | 大阪公立大学 (略称： 大公大) Osaka Metropolitan University (略称： Osaka Metro. Univ.) |
| 第5著者 氏名（和/英/ヨミ） | 阿多 信吾 / Shingo Ata / アタ シンゴ |
| 第5著者 所属（和/英） | 大阪公立大学 (略称： 大公大) Osaka Metropolitan University (略称： Osaka Metro. Univ.) |
| 第6著者 氏名（和/英/ヨミ） | 安在 大祐 / Daisuke Anzai / アンザイ ダイスケ |
| 第6著者 所属（和/英） | 大阪公立大学 (略称： 大公大) Osaka Metropolitan University (略称： Osaka Metro. Univ.) |
| 講演者 | 第1著者 |
| 発表日時 | 2025-10-24 13:40:00 |
| 発表時間 | 25分 |
| 申込先研究会 | MICT |
| 資料番号 | MICT2025-26 |
| 巻番号（vol） | vol.125 |
| 号番号（no） | no.215 |
| ページ範囲 | pp.12-15 |
| ページ数 | 4 |
| 発行日 | 2025-10-17 (MICT) |
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