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個人識別に最適化する歯式マトリックスと深層学習による個人識別に関する基礎的研究

研究課題

研究課題/領域番号 17K12014
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 社会系歯学
研究機関長崎大学

研究代表者

丸山 陽市  長崎大学, 病院(歯学系), 講師 (50173969)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2019年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2018年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2017年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
キーワード歯科医療管理 / 個人識別 / 深層学習 / deep learning / 口腔情報 / デンタルチャート / 大規模災害 / 身元確認 / 口腔内情報 / 歯式 / 歯科医療管理学
研究成果の概要

近年、大規模災害時の身元不明者に対する個人識別を行うには、口腔内情報が有効であると言われている。本研究では深層学習による個人識別の基礎的研究と歯式マトリックスの評価を行った。
口腔内画像から深層学習による歯種分類の自動認識を試み、良好な認識率が得られた。さらに、歯種分類に対する判断根拠の可視化をGradCAMで行い、ニューラルネットワークモデルで解剖学的な特徴を捉えていることが明らかになった。歯式マトリックス定義は口腔診査情報標準コード体系を採用した。しかし、このコード体系では可変長データとなるため、ニューラルネットワーク作成にはLSTM が適切であることが明らかになった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究では口腔情報を表現する歯式マトリックスを定義し、深層学習で形成したニューラルネットワークに歯式マトリックスをパターン認識させて個人識別を行うものである。
現在、本院のデータウェアハウスを使用して、初診登録した患者に対して歯式情報で個人識別が可能となっているが、1 歯単位の検索のために個人特定に時間を要する。本研究により高速な個人識別が可能になると予想できる。大規模データベースで歯式マトリックスのニューラルネットワークによるパターン識別で個人識別が可能になれば、高速な検索が可能となることが予測され、東日本大震災のような大規模災害時の身元確認に貢献できる意義がある。

報告書

(5件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (15件)

すべて 2020 2019 2018 2017

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 7件) 学会発表 (8件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Deep Learningによる歯式情報認識に関する判別根拠の可視化2019

    • 著者名/発表者名
      丸山陽市、山下利桂、吉松昌子
    • 雑誌名

      医療情報学

      巻: 39(Suppl.) ページ: 781-785

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Deep Learning による口腔内画像からの歯式情報認識の試み2018

    • 著者名/発表者名
      丸山陽市、本多正幸、藤原 卓
    • 雑誌名

      医療情報学

      巻: 38(Suppl.) ページ: 968-971

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] DWH を利用した患者受診状況調査2018

    • 著者名/発表者名
      吉松昌子、丸山陽市、本多正幸、藤原 卓
    • 雑誌名

      医療情報学

      巻: 38(Suppl.) ページ: 874-877

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] データウェアハウスに蓄積した歯科情報による無歯顎者に対する個人識別の評価2017

    • 著者名/発表者名
      丸山 陽市、牛嶋 拓也、藤原 卓、本多 正幸
    • 雑誌名

      医療情報学

      巻: 37(Suppl.) ページ: 989-992

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 感染性心内膜炎患者の感染源と歯科介入状況調査2017

    • 著者名/発表者名
      吉松 昌子、丸山 陽市、本多 正幸、梅田 正博
    • 雑誌名

      医療情報学

      巻: 37(Suppl.) ページ: 984-988

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 長崎大学病院・歯科問診室の設置による周術期口腔機能管理対象者の受診状況の変化2017

    • 著者名/発表者名
      平尾 直美、丸山 陽市、牛嶋 拓也、福田 英輝、牧野亜 紀子、藤原 卓、本多 正幸、梅田 正博
    • 雑誌名

      医療情報学

      巻: 37(Suppl.) ページ: 962-965

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 周術期口腔機能管理における歯科衛生士業務内容と口腔がんとの共起関係について2017

    • 著者名/発表者名
      末永 しずえ、丸山 陽市、柴原 妙香、平尾 直美、藤原 卓、本多 正幸、梅田 正博
    • 雑誌名

      医療情報学

      巻: 37(Suppl.) ページ: 956-959

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 医療情報と歯科2020

    • 著者名/発表者名
      丸山陽市
    • 学会等名
      医療情報学会九州・沖縄支部会2020年度春期研究会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Deep Learningによる歯式情報認識に関する判別根拠の可視化2019

    • 著者名/発表者名
      丸山陽市、山下利桂、吉松昌子
    • 学会等名
      第39回医療情報学連合大会(第20回日本医療情報学会学術大会)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Deep Learning による口腔内画像からの歯式情報認識の試み2018

    • 著者名/発表者名
      丸山陽市、本多正幸、藤原 卓
    • 学会等名
      第38回医療情報学連合大会(第19回日本医療情報学会学術大会)
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] DWH を利用した患者受診状況調査2018

    • 著者名/発表者名
      吉松昌子、丸山陽市、本多正幸、藤原 卓
    • 学会等名
      第38回医療情報学連合大会(第19回日本医療情報学会学術大会)
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 歯科情報を蓄積したデータウェアハウスによる個人識別に対する不正咬合情報の検討2017

    • 著者名/発表者名
      丸山 陽市、本多 正幸、吉田 教明
    • 学会等名
      第76回日本矯正歯科学会学術大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 人工知能技術を用いた顎顔面成長量の予測2017

    • 著者名/発表者名
      濵中 僚、陣内 祥男、丸山 陽市、吉田 教明
    • 学会等名
      第76回日本矯正歯科学会学術大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] データウェアハウスに蓄積した歯科情報による無歯顎者に対する個人識別の評価2017

    • 著者名/発表者名
      丸山 陽市、牛嶋 拓也、藤原 卓、本多 正幸
    • 学会等名
      第37回医療情報学連合大会(第18回日本医療情報学会学術大会)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 感染性心内膜炎患者の感染源と歯科介入状況調査2017

    • 著者名/発表者名
      吉松 昌子、丸山 陽市、本多 正幸、梅田 正博
    • 学会等名
      第37回医療情報学連合大会(第18回日本医療情報学会学術大会)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2022-01-27  

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