2016 Fiscal Year Research-status Report
機械学習理論を実装した顎変形症診断支援データベースシステムの開発とその臨床応用
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26463091
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| Research Institution | Niigata University |
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Principal Investigator |
越知 佳奈子 新潟大学, 医歯学系, 研究員 (60397122)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
齊藤 力 東京歯科大学, 歯学部, 客員教授 (80103357)
齋藤 功 新潟大学, 医歯学系, 教授 (90205633)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 顎変形症 / 機械学習 / 診断支援システム / 三次元形態解析 / 歯列模型解析 / 臨床 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は、顎変形症の診断時に診断対象とする症例に類似した過去の症例を自動認識して検索・提示する診断支援システムを開発することである。本研究では、研究計画を確実に遂行するため、顎変形症に関連した「資料のデジタル化」と「機械学習を実装したデータベースシステムの開発」を併進する方針を取っている。
「資料のデジタル化」については、引き続き対象となる症例の選定とデジタル化を行った。本研究においては、歯列模型から得られたパラメータをインデックスとして、類似した症例を検索するデータベースシステムを設計しているため、Ｘ線画像等のデータのデジタル化よりも模型のデジタル化を優先して進めている。
「機械学習を実装したデータベースシステムの開発」については、これまで上下顎それぞれ単独の歯列ー歯槽部形態を解析し、パラメータとして出力することが可能となっていたが、上下顎の歯列や歯槽部の三次元的位置関係をパラメータとして出力することはできなかった。そこで、前年度より上下顎の位置関係を示すパラメータの出力を可能とし、さらにこれらを可視化して出力できる解析システムに改良した。本年度も解析システムのパラメータの調整を行うとともに、歯列－歯槽部に非対称が認められた症例のうち、外科的矯正治療を行った症例と矯正治療単独で治療を行った症例の初診時模型データを実際にシステムに入力し、解析を行った。その結果、外科的矯正治療を行った症例と矯正治療単独で治療を行った症例では歯槽部に対する歯列の三次元的な位置が異なっていた。外科的矯正治療を選択した症例の方が歯槽部に対する歯軸傾斜が著しい症例が多く認められ、また上下顎の歯槽部の水平的な偏位が大きい症例が多く認められた。改良した本システムにより、上下顎歯列ー歯槽部の位置関係を視覚的、定量的にとらえることが可能となり、臨床的な有用性が向上したと考える。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
前年度より効率的にデジタル化を進めることができたが、当初の予定よりも症例数がかなり少ないこと。また機械学習についても解析システムの改良に時間を費やしたため、遅延したと考える。
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| Strategy for Future Research Activity |
研究代表者が研究員となったことで、これまでよりも研究に専念する時間を確保できる状態となったので、次年度は研究を進めることが可能と考える。また、機械学習アルゴリズムについても小規模データベースが構築実現まで達成していきたい。
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| Causes of Carryover |
資料のデジタル化に研究費の多くを割り当てているため、デジタル化の遅延により、支出が減少したと考える。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
次年度も引き続きデジタル化を進めるとともに、これまでの研究の成果を論文に投稿することで、計画的に使用できると考えている。
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