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2021 Fiscal Year Annual Research Report

パノラマX線画像による口腔診断プロファイリング

Research Project

Project/Area Number 19K10347
Research InstitutionAsahi University

Principal Investigator

勝又 明敏  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
KeywordsパノラマX線画像 / ディープラーニング / 自動認識
Outline of Annual Research Achievements

本研究の目的は、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にある。
2020年度は、2019年度に収集した画像データベースに対して被験者口腔の歯科的(健康)状態に関するアノテーション(注釈)を付加する作業を進めた。アノテーション付与項目としては、歯の種類(歯番)、歯冠の状態(正常、齲蝕、部分的歯冠修復、全部歯冠修復など)、歯根の状態(正常、根管治療済み、インプラント(人工歯根)、歯根齲蝕、根尖性歯周炎など)、歯科病変の局在(X線透過性病巣、X線不透過生病巣、根尖のX線透過性病巣、上顎洞の異常、顎関節の異常、唾液腺の異常、過剰歯など)がある。また、収集した画像を「健常な成人」「乳歯を持つ小児」「歯科治療の多い成人」などに大まかに分類し、ディープラーニング法によりこれらの識別が可能かを調べた。その結果、「乳歯のある歯列」「歯科治療の多い症例」「インプラントのある症例」などは、高い精度で識別可能である事がわかった。
2021年度は、AIディープラーニングによるパノラマX線画像からの歯式取得について,診断精度向上の検討をおこなった。パノラマ画像上の個々の歯に関しては,「歯の種類(歯番)の識別」および「歯冠・歯根の状態の識別」において,どちらも95%以上の精度が得られた。しかし,患者の口腔内には数十本の歯がある。患者口腔内で一歯も間違えずに識別できたか否かを基準に精度を求めると,どちらも80%から90%の精度となり,さらなる向上が望まれる。

  • Research Products

    (17 results)

All 2022 2021

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (13 results) (of which Int'l Joint Research: 1 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: -

    • DOI

      10.1117/12.2625961

    • 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

  • [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

  • [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

  • [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
  • [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
  • [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)
    • 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
    • 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
    • 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
  • [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
  • [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
  • [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
    • 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
    • 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
  • [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
  • [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

URL: 

Published: 2022-12-28  

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