• Search Research Projects
  • Search Researchers
  • How to Use
  1. Back to previous page

Preliminary profiling of patient's dental status based on panoramic radiograph images

Research Project

Project/Area Number 19K10347
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 57060:Surgical dentistry-related
Research InstitutionAsahi University

Principal Investigator

Katsumata Akitoshi  朝日大学, 歯学部, 教授 (30195143)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 藤田 廣志  岐阜大学, 工学部, 特任教授・名誉教授 (10124033)
原 武史  岐阜大学, 工学部, 教授 (10283285)
飯田 幸弘  朝日大学, 歯学部, 講師 (60350873)
村松 千左子  滋賀大学, データサイエンス学部, 准教授 (80509422)
Project Period (FY) 2019-04-01 – 2022-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2021)
Budget Amount *help
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2021: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
Keywords人工知能 / パノラマX線画像 / ディープラーニング / プロファイリング / パノラマX線画像 / 自動認識 / 画像診断
Outline of Research at the Start

パノラマX線画像には患者の歯、顎顔面、および全身の健康状態に関する多くの情報が内包されている。本研究の第一段階では、匿名化処理を施した多数症例のパノラマ画像を収集し、歯科医師が成長発育と加齢、解剖形態の特徴や大きさ、疾病の有無と程度、全身疾患に関連する画像所見などのカテゴリーごとにクラス分類し、症例(患者)の健康状態に関するプロファイルを取得する。続いて、プロファイル取得済みパノラマ画像のデータベースを教師とし、人工知能の画像認識によりパノラマ画像を自動的にプロファイリング(推理・分析)するシステムを確立する。さらにパノラマ画像による顎顔面の健康プロファイリングの臨床応用を検討する。

Outline of Final Research Achievements

This study explored the feasibility of using AI for profiling of panoramic radiographs. Panoramic radiographs of 1000 patients were used. Patients were categorized using seven dental or physical characteristics: age, gender, mixed or permanent dentition, number of presenting teeth, impacted wisdom tooth status, implant status, and prosthetic treatment status. Classification experiments were performed using deep learning.
Dentition and prosthetic treatment status exhibited classification accuracies of 93.5% and 90.5%, respectively. Tooth number and implant status both exhibited 89.5% classification accuracy; impacted wisdom tooth status exhibited 69.0% classification accuracy. Age and gender exhibited classification accuracies of 56.0% and 75.5%, respectively. In addition, over 95.0% of accuracy was yielded, in the identification of each tooth.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

パノラマ画像には,歯と顎骨の病変に加えて骨粗鬆症や頸動脈石灰化などの全身疾患に関連する診断情報も内包されている。しかし,歯科の画像診断に携わる専門医は全国で200名程しかおらず,専門医が診断に携われるパノラマ画像は全国で撮影される件数の約3%にすぎない。人工知能の適切な応用によりパノラマ画像全体で異常の有無や程度を判別し,症例の口腔の状態を自動的にプロファイリング(推理・分析)するシステムを確立することは歯科医療において有用性が高いと考える。提案されたパノラマ画像プロファイリング方法は,AIによる疾患の自動検出/診断を適用する前処理としても役立つ可能性がある。

Report

(4 results)
  • 2021 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2020 Research-status Report
  • 2019 Research-status Report
  • Research Products

    (29 results)

All 2022 2021 2020 2019

All Journal Article (9 results) (of which Peer Reviewed: 5 results,  Open Access: 2 results) Presentation (20 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Invited: 4 results)

  • [Journal Article] Detection and classification of 32 tooth types in dental panoramic radiographs using single CNN model and post-processing2022

    • Author(s)
      Morishita Takumi、Muramatsu Chisako、Seino Yuta、Takahashi Ryo、Hayashi Tatsuro、Nishiyama Wataru、Zhou Xiangrong、Hara Takeshi、Katsumata Akitoshi、Fujita Hiroshi
    • Journal Title

      Proc. of SPIE Vol. 12177 121771T-1

      Volume: - Pages: 63-63

    • DOI

      10.1117/12.2625961

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 臨床応用編②:歯科における画像診断領域へのAI応用,(特集:医療AI技術の最前線と歯科における応用展開,「Society 5.0)」時代の歯科医療の姿を見据えて)2022

    • Author(s)
      藤田広志
    • Journal Title

      補綴臨床

      Volume: 55 (1) Pages: 7-22

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Journal Article] 基礎編:AI技術の最新動向と医用画像診断領域への応用,特集:医療AI技術の最前線と歯科における応用展開(「Society 5.0)」時代の歯科医療の姿を見据えて)2021

    • Author(s)
      藤田広志
    • Journal Title

      補綴臨床

      Volume: 54 (5) Pages: 637-650

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Journal Article] 臨床応用編①:医科における画像診断領域へのAI応用,(特集:医療AI技術の最前線と歯科における応用展開,「Society 5.0)」時代の歯科医療の姿を見据えて)2021

    • Author(s)
      藤田広志
    • Journal Title

      補綴臨床

      Volume: 54 (6) Pages: 637-650

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Journal Article] Classification of Intraoral X-ray Images Using Artificial Intelligence2021

    • Author(s)
      北野倫哉, 森 瑞穂, 西山 航, 小日向清美, 飯田幸弘, 藤田広志, 勝又明敏
    • Journal Title

      Shika Hoshasen

      Volume: 60 Issue: 2 Pages: 53-57

    • DOI

      10.11242/dentalradiology.60.53

    • NAID

      130008014406

    • ISSN
      0389-9705, 2185-6311
    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Tooth recognition and classification using multi-task learning and post-processing in dental panoramic radiographs2021

    • Author(s)
      Morishita Takumi、Muramatsu Chisako、Zhou Xiangrong、Takahashi Ryo、Hayashi Tatsuro、Nishiyama Wataru、Hara Takeshi、Ariji Yoshiko、Ariji Eiichiro、Katsumata Akitoshi、Fujita Hiroshi
    • Journal Title

      Proc. SPIE 11597, Medical Imaging 2021: Computer-Aided Diagnosis,

      Volume: 115971X Pages: 1-6

    • DOI

      10.1117/12.2582046

    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Tooth detection and classification on panoramic radiographs for automatic dental chart filing: improved classification by multi-sized input data.2020

    • Author(s)
      Muramatsu C, Morishita T, Takahashi R, Hayashi T, Nishiyama W, Ariji Y, Zhou X, Hara T, Katsumata A, Ariji E, Fujita H
    • Journal Title

      Oral Radiology (online first)

      Volume: online first Issue: 1 Pages: 0-0

    • DOI

      10.1007/s11282-019-00418-w

    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Tooth numbering in cone-beam CT using a relation network for automatic filing of dentition charts.2020

    • Author(s)
      Muramatsu C, Kutsuna S, Takahashi R, Hayashi T, Nishiyama W, Ariji Y, Zhou X, Hara T, Katsumata A, Ariji E, Fujita H
    • Journal Title

      Proc SPIE Med Imaging,

      Volume: 11318 Pages: 20-20

    • DOI

      10.1117/12.2550933

    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] AI-based computer-aided diagnosis (AI-CAD)2020

    • Author(s)
      Fujita H
    • Journal Title

      Radiological Physics and Technology

      Volume: 13 Issue: 1 Pages: 6-19

    • DOI

      10.1007/s12194-019-00552-4

    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] マルチラベル検出による歯科パノラマX線画像上の歯牙と歯科補綴物の認識2022

    • Author(s)
      森下拓水,村松千左子,髙橋 龍,林 達郎,清野雄多,西山 航,周 向栄,原 武史,勝又明敏,藤田広志
    • Organizer
      メディカルイメージング連合フォーラム2022
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] 歯科パノラマX線画像を用いた骨粗鬆症スクリーニングのための対照学習による下顎皮質骨の形態分類2022

    • Author(s)
      後藤拓真,村松千左子,髙橋 龍,林 達郎,清野雄多,西山 航,周 向栄,原 武史,勝又明敏,藤田広志
    • Organizer
      第4回 日本歯科人工知能(AI)研究会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] Detection and classification of 32 tooth types in dental panoramic radiographs using single CNN model and post-processing2022

    • Author(s)
      Takumi Morishita, Chisako Muramatsu, Yuta Seino, Ryo Takahashi, Tatsuro Hayashi, Wataru Nishiyama, Xiangrong Zhou, Takeshi Hara, Akitoshi Katsumata, and Hiroshi Fujita
    • Organizer
      2022 INTERNATIONAL WORKSHOP ON ADVANCED IMAGE TECHNOLOGY (IWAIT)
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 医療AIの現状と歯科画像領域への応用2021

    • Author(s)
      藤田広志
    • Organizer
      日本デジタル歯科学会第12回学術大会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 人工知能(AI)の医療応用について2021

    • Author(s)
      藤田広志
    • Organizer
      口腔顎顔面疾患診断と治療におけるAIの活用
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 歯科パノラマX線写真における深層学習とシーケンスアラインメント法を用いた歯番の同定2021

    • Author(s)
      林 達郎,村松千左子,藤田広志,勝又明敏,辻 洋祐
    • Organizer
      第3回日本歯科人工知能(AI)研究会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] 歯科パノラマX線画像における深層学習を用いた歯牙の検出と歯種の分類2021

    • Author(s)
      森下拓水,村松千左子、清野雄多、髙橋 龍、林 達郎、西山航、有地淑子、周 向栄、原 武史、有地榮一郎、勝又明敏、藤田広志
    • Organizer
      第3回日本歯科人工知能(AI)研究会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] 深層学習を用いた歯科パノラマX線画像上の下顎皮質骨の形態分類2021

    • Author(s)
      後藤拓真,村松千左子、西山航、高橋 龍、林 達郎、周 向栄、原 武史、勝又明敏、藤田広志
    • Organizer
      第3回日本歯科人工知能(AI)研究会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] 医療画像AIの最近の動向2021

    • Author(s)
      藤田広志
    • Organizer
      第3回日本歯科人工知能(AI)研究会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 人工知能の医療応用について - 画像を中心に -2021

    • Author(s)
      藤田広志
    • Organizer
      第24回日本歯科医学会学術総会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 歯科パノラマX 線画像における分岐を含むSSD とヒューリスティクスによる歯列の認識手法2021

    • Author(s)
      森下拓水,村松千左子,清野雄多,周 向栄,髙橋 龍,林 達郎,西山 航,原 武史,有地淑子,有地榮一郎,勝又明敏,藤田広志
    • Organizer
      第40回日本医用画像工学会大会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] 深層学習を用いた歯科パノラマX線画像上の下顎皮質骨の形態分類2021

    • Author(s)
      後藤拓真,村松千左子,清野雄多,西山 航,高橋 龍,林 達郎,周 向栄,原 武史,勝又明敏,藤田広志
    • Organizer
      第35回 日本生体医工学会東海支部大会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] 歯科パノラマX線画像における深層学習を用いた歯牙と人工歯等の認識2021

    • Author(s)
      森下拓水,村松千左子,清野雄多,高橋 龍,林 達郎,西山 航,周 向栄,原 武史,勝又明敏,藤田広志
    • Organizer
      第35回 日本生体医工学会東海支部大会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] Automatic tooth profiling using dental CT for standardization of tooth record2020

    • Author(s)
      Muramatsu C, Yoshii K, Nishiyama W, Takahashi R, Hayashi T, Hara T, Ariji Y, Katsumata A., Ariji , Fujita H.
    • Organizer
      RSNA 106th Scientific Assembly and Annual Meeting
    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Recognition of dentition in dental panoramic radiographs using SSD with binary dental chart2020

    • Author(s)
      Morishita T, Muramatsu C, Zhou X, Takahash Ri, Hayashi T, Nishiyama W, Hara T, Ariji Y, Ariji E, Katsumata A,Fujita H.
    • Organizer
      IFMIA2021(International Forum on Medical Imaging in Asia 2021)
    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 歯科的個人識別のためのRelation Networks for Object Detectionを用いた歯科用Cone-beam CTにおける歯牙の検出2019

    • Author(s)
      沓名将太,村松千左子,林達郎,周向栄,西山航,有地淑子,原武史,勝又明敏,有地榮一郎,藤田広志
    • Organizer
      日本医用画像工学会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] Relation Moduleを用いた歯科用Cone-beam CTにおける歯牙の検出2019

    • Author(s)
      沓名将太,村松千左子,林達郎,周向栄,西山航,有地淑子,原武史,勝又明敏,有地榮一郎,藤田広志
    • Organizer
      日本歯科人工知能研究会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] 歯科パノラマX線画像における読影レポート自動作成のための深層学習を用いた歯列の認識手法2019

    • Author(s)
      森下拓水,村松千左子,周向栄,高橋龍,林達郎,西山航,原武史,有地淑子,有地榮一郎,勝又明敏,藤田広志
    • Organizer
      日本歯科人工知能研究会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] 歯科パノラマX線画像における深層学習を用いた歯列の認識手法2019

    • Author(s)
      森下拓海,村松千左子,周向栄,高橋龍,林達郎,西山航,原武史,有地淑子,有地榮一郎,勝又明敏,藤田広志
    • Organizer
      電子情報通信学会医用画像研究会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] 歯科用Cone-beam CTにおけるRelation Moduleを用いた歯牙の関連性にもとづく歯牙の検出2019

    • Author(s)
      沓名将太,村松千左子,高橋龍,林達郎,周向栄,西山航,有地淑子,原武史,勝又明敏,有地榮一郎,藤田広志
    • Organizer
      電子情報通信学会医用画像研究会
    • Related Report
      2019 Research-status Report

URL: 

Published: 2019-04-18   Modified: 2023-01-30  

Information User Guide FAQ News Terms of Use Attribution of KAKENHI

Powered by NII kakenhi