2014 Fiscal Year Annual Research Report
コンピュータ支援診断・検出を活用した歯科医療情報ライブラリの構築
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26293402
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| Research Institution | Asahi University |
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Principal Investigator |
勝又 明敏 朝日大学, 歯学部, 教授 (30195143)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
藤田 廣志 岐阜大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (10124033)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 医療・福祉 / 情報工学 / 歯科 / 放射線学 / 画像診断 / 骨粗鬆症 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は、歯科臨床での利用が増加しているデジタルパノラマX線撮影および歯科用コーンビームCT（CBCT）の画像データを解析しすること。これらのデータから、骨粗鬆症や動脈硬化などの全身疾患、および歯の欠損・埋伏・歯周病などに関する歯科疾患の情報を取り出すコンピュータ診断／検出支援（Computer-Aided Diagnosis/Detection: CAD）システムを開発することにある。また、解析されたデータを分類して格納し、利用者が必要とする情報を検索できる歯科医療情報ライブラリを検討する。
平成２６年度においては、パノラマ画像を標準化するアルゴリズムおよびパノラマＸ線画像に適用する各種CADアルゴリズムの検討をおこなった。パノラマ画像から骨粗鬆症をスクリーニングするCADの開発においては、これまでに検討してきた下顎皮質骨の厚さの自動計測に加え、骨粗鬆症の進行にともない粗造となる皮質骨の形態変化を評価するアルゴリズムを開発した。さらに、歯科用CBCT画像から歯を抽出するアルゴリズム開発のため、撮影条件および撮影領域（FOV）サイズの異なるCBCT画像データを収集し、画像濃度（CT値）等について基礎的検討をおこなった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
研究計画に沿って、研究材料となるX線画像の収集および使用に関して朝日大学歯科学倫理委員会の承認（26169号）を得た。これに基づき画像管理（PACS）システムに蓄積されたパノラマＸ線画像、およびこれまで収集した10種類を越える装置のデジタルパノラマ画像データを検討に用いた。
これまでに開発した骨粗鬆症スクリーニング、頸動脈石灰化の検出、上顎洞Ｘ線透過性、および歯槽骨吸収（歯周病）解析のCADを改良し、上記画像を用いて検出能を検証し、学会等で発表した。
なお、当初は平成26年度に開始を予定していたネットワークを利用したCADの運用試験は27年度以降に実施する事となったが、当初は27年度に予定していたCBCT画像解析CAD開発のための画像データ準備に取りかかることができたため、当初計画と同程度の進捗であると判断した。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成27年度
パノラマ画像のCADに関しては、開発したアルゴリズムを搭載したプログラムの開発を推進する。また、画像データの収集と解析を進め、画像ライブラリの作製に着手する。また、未治療の歯、保存・補綴治療済みの歯、および埋伏・未萌出歯を識別して抽出し、分析結果をデータ（歯式）として出力するCAD、根尖、歯槽骨頂部、および歯頸部の位置座標を抽出し、歯周病の進行と関係する歯槽骨吸収の概略的な程度を自動的に評価するCAD 、周囲組織との画像濃度の差異、病巣の大きさ、および歯との位置関係を特徴量として、顎骨内のX線透過性・不透過性病巣を検出するCADなどについて検討する。
歯科用CBCTに関して、FOVの大きさ、撮影部位や検出器の種類により変動するCT値を自動的に補正するアルゴリズムを検討する。同時に、歯科用CBCT画像から歯を抽出して歯式を自動作成するアルゴリズムを検討する。
平成２8年度
前年度に開発した歯科用解析アルゴリズムをパノラマCADと共通のプラットフォームを持つソフトウエアに搭載する。連携研究機関のネットワークを通じてパノラマ画像および歯科用CBCT画像を収集し、収集した画像のCAD解析結果から作成されるCAD解析結果データベースを確立する。各種歯科疾患および顎顔面の画像から発見される可能性がある全身疾患に関する調査、地方と都市部の比較や過去の調査報告との比較、あるいはパノラマCADと歯科用CBCT画像CADの検出能の比較など、歯科医療情報ライブラリの応用について検討する。
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| Causes of Carryover |
パノラマ画像標準化および各種CADアルゴリズムは、インターネットを介してアップロードされた画像に対してCAD解析処理をおこなうソフトウエアに統合し、これを運用するサーバーを開設してデータ収集を開始する予定であった。しかし、アルゴリズム検討に時間を要したため、ソフトウエア開発とデータ整理を開始する段階に至らず、予算を使用することができなかった。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
CAD解析をおこなうソフトウエアの開発費、および画像データ収集と解析に関わる研究補助員の人件費として使用する計画である。
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Research Products
(5 results)
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[Journal Article] Application of telemedicine to assess mandibular cortical width on panoramic images of dental patients in the Lao People's Democratic Republic2015
Author(s)
Sisounthone J,Ejima K, Nakajima I, Honda K, Hosono S,Vongsa S, Matsumoto K,Kuwata F, H Aboshi, Sidaphone B, Lyvongsa A, Ngonephady S, Sitthiphanh A, Otsuka K, Katsumata A, Fujita H.
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Journal Title
Oral Radiology
Volume: 31
Pages: 1-5
DOI
Peer Reviewed
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