Development of Noninvasive Bone Density Prediction Method Using Multi-Directional Scattered Light Measurement and Machine Learning

Research Project

Project/Area Number	24K15696
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Allocation Type	Multi-year Fund
Section	一般
Review Section	Basic Section 90110:Biomedical engineering-related
Research Institution	Kanazawa University
Principal Investigator	田中茂雄金沢大学, フロンティア工学系, 教授 (20262602)
Project Period (FY)	2024-04-01 – 2027-03-31
Project Status	Granted (Fiscal Year 2024)
Budget Amount *help	¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000) Fiscal Year 2026: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000) Fiscal Year 2025: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000) Fiscal Year 2024: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Keywords	光生体計測 / 骨密度 / 近赤外光 / 機械学習
Outline of Research at the Start	高齢者の多くが罹患する骨粗鬆症においては根本治癒が難しいことから、簡易検査により早期に骨密度低下を発見し、早期治療に繋げることが重要である。我々はこれまで、近赤外光レーザーを照射した際に皮膚上で生じる散乱光強度分布情報と機械学習を組み合わせることで骨密度を高い精度で予測する方法を提案し、シミュレーションによりその有効性を示してきた。本研究では、①ヒトの組織構造と光学特性を模擬した組織ファントムを用いて実験的に本法の有効性を示すこと、および、②ヒト計測用のプロトタイプ機を作製することを目的としている。本研究の成果により、家庭骨密度検査という応用展開が期待できる。