Development of three-dimensional image analysis technology in the echographic diagnosis for developmental dysplasia of the hip.

Research Project

Project/Area Number	23K08671
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Allocation Type	Multi-year Fund
Section	一般
Review Section	Basic Section 56020:Orthopedics-related
Research Institution	Niigata University
Principal Investigator	古賀寛新潟大学, 医歯学総合研究科, 特任准教授 (20838601)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	村上玲子新潟大学, 医歯学総合研究科, 特任准教授 (10748338) 森清友亮新潟医療福祉大学, 健康科学部, 助教 (40869971)
Project Period (FY)	2023-04-01 – 2026-03-31
Project Status	Granted (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help	¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000) Fiscal Year 2025: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000) Fiscal Year 2024: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000) Fiscal Year 2023: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
Keywords	発育性股関節形成不全 / 先天性股関節脱臼 / 臼蓋形成不全 / 三次元画像解析 / エコー診断
Outline of Research at the Start	乳児の発育性股関節形成不全(Development Dysplasia of the Hip: DDH）はは早期発見・早期治療により手術等の侵襲的治療を防ぐことができるが、近年診断遅延例の増加が懸念されている。この問題を解決するため、非侵襲なエコーによるあたらしい診断技術を開発する。そのために乳児の三次元骨モデルをエコー画像ベースで構築する方法論を確立する。この研究成果により従来のエコー診断法の三次元画像技術的な検証とさらなる精度上昇, より信頼性が高く簡便なスクリーニング画像構築法を開発することができる。
Outline of Annual Research Achievements	本年度は基礎実験のための股関節モデルの作成を行い、ＣＴによる骨モデルベースの骨格と軟部組織を再現可能な材質の検証を行った。年度中盤に高精細高性能のエコー装置を入手できたため、このモデルを使用してエコー画像からの３Ｄモデル作成のための実験を始めていく予定である。その間は並行して全国的な乳児股関節検診の実施状況調査と問題点の抽出を行った。新潟県内状況と全国状況に分けて国内学会で発表を行い、新潟県内の状況について国内紙に投稿中、全国の状況について英文誌に投稿準備中であるまた、実際の乳児股関節検診において臨床検査技師を対象とした技術導入を行った。臨床検査技師は腹部、心臓といった他の部位のエコー検査に習熟している。彼らの意見からも乳児股関節エコーの習熟は難度が高いという印象が明らかになった。他の部位のエコーと比した客観的な乳児股関節エコーの習熟難度に関して検証と発表を行った。ここから乳児股関節エコーに特徴的な習熟を難しくする課題が見えてきたので、この点に関してＡＩによる画像解析が補助できないか新たに研究を開始する予定である。また、2024年4月より当研究グループによって新たに1市で乳児股関節エコー検診制度を確立することができた。今後本研究による技術確立がなされた後に必要となる、生体応用の検証に貢献できる場の確保につながると考えている。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned. Reason 予定通り実験に使用するモデルの作成と検証を行った。それに並行して目的となる本邦の乳児股関節検診の現状把握、エコー技術の習熟難度の具体的な検証を行うことで研究の目的達成のための具体的な課題が明確になった。エコー検診制度を導入する自治体が増え、報道などにより社会的着目を得ることができた。研究の追い風になると思われる。
Strategy for Future Research Activity	予定通りモデルを使用したエコー画像からの3次元再現の研究を開始する。それに合わせて、AI画像解析技術を用いた検者によるエコー画像取得を補助するソフトウェアを開発するための検証を行う。現状把握のために行った実態調査、技術習熟難度検証に関して順次論文化を行っていく予定である。