| Project/Area Number |
23K08782
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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 56030:Urology-related
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| Research Institution | Kyoto Prefectural University of Medicine |
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Principal Investigator |
内藤 泰行 京都府立医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 講師 (50405312)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
井上 裕太 京都府立医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 助教 (20898499)
浮村 理 京都府立医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (70275220)
本郷 文弥 京都府立医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 准教授 (80291798)
藤原 敦子 京都府立医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 講師 (20457980)
村田 滋 京都工芸繊維大学, 機械工学系, 教授 (50174298)
宮下 雅亜 京都府立医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 助教 (20594261)
粥川 成優 京都府立医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 助教 (90622613)
上田 紗弥 (伊藤紗弥) 京都府立医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 研究員 (90534511)
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| Project Period (FY) |
2023-04-01 – 2026-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,810,000 (Direct Cost: ¥3,700,000、Indirect Cost: ¥1,110,000)
Fiscal Year 2025: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2023: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
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| Keywords | 排尿動態 / 三次元画像 |
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| Outline of Research at the Start |
患者さんにとってストレスなく、家庭や介護施設といった普段通りの環境で排尿機能の検査ができる『三次元画像解析による排尿動態解析法』を開発する。従来法は膀胱機能や尿道の形態を反映する尿線の形態学的評価ができない欠点がある。さらに、患者さんは検査用便器の前で排尿するように促されて行うため、緊張やストレスにより日常の状態での排尿とは誤差が生じる可能性がある。
そこで、排尿を複数の撮像機により撮影し、リアルタイムに変化する尿線の軌道を三次元的に分析し、従来機器の機能に加え形態的評価も可能な過去にない新しい検査方法を開発する。さらに、この方法は遠隔医療も実現可能であり昨今の社会的なニーズに応えることである。
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| Outline of Annual Research Achievements |
今年度は研究計画に従って『記録された排尿画像より尿流動態の演算システムの確立』を中心に研究をおこなった。排尿は、研究の効率化をはかるために、ヒトの排尿を忠実に再現可能な模擬排尿のできる機器を自作し、研究を繰り返し行い効率化を図った。
排尿の様子を2台のカメラで同期した２視点の動画像として記録する。二つの支店の画像に写った排尿の部分を円柱として近似することで、体積や流体の形状を取得するアルゴリズムを用いて画像を解析した。この手法によって、尿量は誤差率１０％以下の精度で排尿の時間や変化をアニメーション形式で出力することが可能であることを確認した。またその情報を処理し，排尿の空間的な通過領域や通過頻度を立体的に可視化でき、尿量に関する排尿の情報に加え，従来手法では計測が難しかった形態学的排尿動態を評価することが可能であった。実際に、正常の排尿と、神経因性膀胱という膀胱機能障害の状態の排尿、そして前立腺肥大症に代表される下部尿路通過障害の3つの病態の排尿の、それぞれの特徴を、内容量、排尿時間のみならず、尿線の空間的な特徴も可視化することができた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
今年度は、ヒトの排尿を忠実に再現可能な機器を自作して研究を繰り返し演算できるように効率化を図った。さらに、画像処理の方法を試行錯誤したことで、今年度掲げた目標である『流体の初速と流体の形状から尿測や尿量など尿流動態をニューラルネット解析によって演算式を確立』がさらに進み、確立した演算式から排尿動態を三次元空間で可視化することもできた。
また、模擬排尿ではあるが来年度の計画の一つである『三次元画像解析による排尿動態検査システムの正確性の検証』もでき、尿量が誤差率10％以内の精度で計測できることがわかった。
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| Strategy for Future Research Activity |
来年度は、倫理委員会承諾の上、模擬排尿ではなく研究協力者（ボランティア）での排尿での研究を進める。昨年度すでに『三次元画像解析による排尿動態検査システムの正確性の検証』もできたが、実際のひとでの正確性の向上させ、三次元空間での可視化をアニメーションで可能となったが、さらに精度を向上させる。
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