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Development of artificial intelligence (AI)-based maxillofacial growth prediction technology

Research Project

Project/Area Number 18K09856
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 57070:Developmental dentistry-related
Research InstitutionNagasaki University

Principal Investigator

Koga Yoshiyuki  長崎大学, 病院(歯学系), 講師 (50175329)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 吉田 教明  長崎大学, 医歯薬学総合研究科(歯学系), 教授 (40230750)
濱中 僚  長崎大学, 医歯薬学総合研究科(歯学系), 助教 (70805986)
Project Period (FY) 2018-04-01 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
Keywordsディープラーニング / 人工知能 / 畳み込みニューラルネット / 人工知能技術AI / 成長予測 / Spatial transformer / 生成モデル / 機械学習 / 矯正歯科
Outline of Final Research Achievements

Using Cephaloimages (DICOM images) as training data, we created a model for having the AI predict age from the images, and investigated which parts of the image the AI paid attention to when predicting age. The results of the Attention map showed that the AI paid more attention to teeth and tooth embryos. The AI model used the shapes of both the frontal bone and cervical spine as well as the region traditionally used for age prediction to evaluate age prediction.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

矯正歯科の成長発育は、治療の対象となる下顔面つまり口腔を含む上下顎骨の変化に注視しがちである。しかしながら、今回の研究でわかったことを基にすると、成長発育には当然ながら頭部全体の変化が含まれることと、その変化が特定の部分で特徴的に起こることがわかる。これまでの成長発育の報告では、最も変化の大きい下顔面に偏ったものが多く思春期成長までのものがほとんどだったが、本研究での画像の変形を予測する方法を利用することにより思春期成長後の形態変化を含めて成長予測できるシステムが構築できた。

Report

(7 results)
  • 2023 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Research-status Report
  • 2020 Research-status Report
  • 2019 Research-status Report
  • 2018 Research-status Report
  • Research Products

    (3 results)

All 2023 2018

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (2 results)

  • [Journal Article] 細径ワイヤーを用いた固定式保定装置の作成と長期安定性2018

    • Author(s)
      古賀義之,森田幸子,安田豪,吉田教明
    • Journal Title

      九州矯正歯科学会雑誌

      Volume: 1 Pages: 1-8

    • Related Report
      2018 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] ResNetを用いたAIモデルによる側面頭部エックス線規格写真画像からの年齢予測とそのモデル解析2023

    • Author(s)
      江森利郎、濱中僚、空閑大輝、山口留奈、堀口友衣、岩田紗耶香、小牧博也、富永淳也、古賀義之、吉田教明
    • Organizer
      日本矯正歯科学会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] 下顎臼歯部の著しい近心傾斜のため咬合崩壊を生じた上顎前突症例2023

    • Author(s)
      古賀義之
    • Organizer
      九州矯正歯科学会
    • Related Report
      2022 Research-status Report

URL: 

Published: 2018-04-23   Modified: 2025-01-30  

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