| Project/Area Number |
22K09853
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 56070:Plastic and reconstructive surgery-related
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| Research Institution | Niigata University |
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Principal Investigator |
松田 健 新潟大学, 医歯学系, 教授 (50423166)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
奥田 修二郎 新潟大学, 医歯学系, 教授 (00512310)
曽束 洋平 新潟大学, 医歯学系, 准教授 (40437413)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2026-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000)
Fiscal Year 2025: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2024: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
Fiscal Year 2023: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
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| Keywords | 顔面神経麻痺 / 人工知能 / 画像解析 / 評価法 |
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| Outline of Research at the Start |
顔面神経麻痺の重症度評価は多くの場合、主観的なスコアリングを用いて行われている。
これらは比較的簡便で理解しやすいという利点の一方で、客観性・定量性・再現性に乏しいという欠点がある。
患者の社会適合を目的とする形成外科では特に「顔」の社会的な意味も考慮した評価法、すなわち「与える印象の良し悪し」というような主観的評価が適しているといえるが、それでは主観評価を益々曖昧な形で用いる事になる。近年の顔認識・画像解析技術と人工知能を組み合わせて用い「普通の顔」「違和感のある顔」の認識をある程度の客観性を持って評価、さらにその判断根拠の可視化技術を加え、よりよい再建術のために役立てることを目指す。
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| Outline of Annual Research Achievements |
昨年度に引き続き顔面神経麻痺患者の顔面の静止画像「安静時並びに顔面運動「イー」を行っている時の２つの画像」を用いて人工知能による顔面各部位の検出更に麻痺のない健常例も追加して数種類の顔面特徴点検出エンジン（FaceAPIやGoogle Mediapipeなど）を用いて行った。この検証の結果、麻痺のない健常例では比較的正確に顔面の特徴点を捉えることが可能であるが、麻痺例ではその検出精度はかなり低下してしまうことが前年度に判明した。これは人間の顔面は概ね左右対称であることを前提に検出エンジンの機械学習が行われている（麻痺のない人間の顔をもとにしている）結果であると考えているが、再建手術等にて見た目の違和感が改善したと思われる患者において、術前より検出精度が向上するのではという仮説に基づき、その方向での検証を開始した。一方で、日本顔面神経学会ならびにその関連学会、いくつかの研究会にて上記知見を含んだ発表を行った。（下記参照）また、関連領域の研究者との意見交換並びに情報収集を行った。
The 15th Japan-Korea Congress of Plastic and Reconstructive Surgery （2023. 5. 29-31）、第46回日本顔面神経学会（2023.5.31-6.1）、第120回 九州・沖縄形成外科学会学術集会(2023．7．8)、第34回日本末梢神経学会（2023.9.8-9）、12th Congress of the World Society for Reconstructive Microsurgery（Aug 17-19 2023）、第5回 大阪EXCelENT2023(2023．11．16)
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
4: Progress in research has been delayed.
Reason
顔面特徴点検出エンジンを用いた場合、麻痺のない例では比較的正確に顔面の特徴点を捉えることが可能であるが、麻痺例ではその検出精度はかなり低下してしまうことがわかった。これは顔面が概ね左右対称であることを前提に学習が行われている結果であると考えているが、特に顔面神経麻痺の伴う個々の症例に関して評価を行うには麻痺患者における検出精度の向上が必須であり、その方策を考慮している。
また、麻痺の無い顔との「ずれ」を評価に用いることができるのではとの仮説に基づき検証を開始しているが、適切な検出ポイントの設定（部位・数）に時間を要している。
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| Strategy for Future Research Activity |
引き続き多くの検出エンジンの検出精度を調査し、最も適したものを選択する。
顔面特徴点正確な検出が特に重度の顔面神経麻痺例では困難である一方、麻痺の程度と検出のズレの大きさにも着目し、その利用が可能であるか否かを検証していく予定である。適切な検出ポイントの部位、数の検討を進める。
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