| 研究課題/領域番号 |
19H03783
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分56020:整形外科学関連
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| 研究機関 | 大阪大学 |
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研究代表者 |
村瀬 剛 大阪大学, 大学院医学系研究科, 特任准教授 (50335361)
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| 研究分担者 |
田中 啓之 大阪大学, 大学院医学系研究科, 特任教授(常勤) (00432542)
岡田 潔 大阪大学, 大学院医学系研究科, 特任准教授 (40576279)
岡 久仁洋 大阪大学, 大学院医学系研究科, 寄附講座准教授 (50724085)
佐藤 嘉伸 奈良先端科学技術大学院大学, 先端科学技術研究科, 教授 (70243219)
大竹 義人 奈良先端科学技術大学院大学, 先端科学技術研究科, 准教授 (80349563)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
17,420千円 (直接経費: 13,400千円、間接経費: 4,020千円)
2021年度: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2020年度: 5,850千円 (直接経費: 4,500千円、間接経費: 1,350千円)
2019年度: 6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
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| キーワード | 変形矯正 / コンピューターシミュレーション手術 / 人工知能（AI） / クラウドシステム / 2D3D再構成 / 応力解析 / コンピューターシミュレーション / 2D3Dレジストレーション / 有限要素法 / 関節疾患 / 予後判定 / AI / ２D３D再構成 / 人工知能 / クラウド / 骨関節疾患 / 2D-3D再構成技術 / 深層学習 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
最新の人工知能・深層学習を応用した2D-3D再構成法の開発、骨・関節疾患治療用クラウドシステムの構築と運用、予後機能予測を可能とするシミュレーションプログラムの開発等の技術革新は、今まで3次元矯正シミュレーションや動態評価に必須であったCT撮影を不要とすることで、高度医療へのアクセスを極めて容易とするとともに、被曝量の低減、術後機能の向上、医療費抑制に貢献する。
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| 研究成果の概要 |
（1）2D-3D再構成システムの開発：正常手関節の単純X線画像から関節面を含めた3次元骨モデルを高精度で作成することに成功した。（2）クラウドシステムの構築：多方向から同時に遠隔利用可能なアプリケーションの構築を行った。クラウドアプリケーション内に送信された医用データを受信して匿名化し、資料を複数の人間が同時に遠隔操作可能となり、スマートフォンでの利用も視野に改良を進めている。（3）橈骨遠位端骨折後変形治癒を対象とした骨構造解析：橈骨遠位端骨折後変形治癒に伴う異常応力が軟骨下骨の骨密度変化に及ぼす影響を可視定量化し、関節症進展のメカニズムを解明した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
人工知能（AI）により、単純X線画像のみからCT撮影を経ずに3次元骨モデルを作成することにより、放射線被曝量が低減され、マンパワーの削減にも繋がる。また、診療および術前計画等におけるデータの共有において、複数の人間が同時に遠隔から操作ができるクラウドシステムを利用することにより、一連の作業が円滑化されるとともに、蓄積される各種情報のビッグデータを先のAIと組み合わせて活用することが出来る。これらにより、今まで3次元矯正シミュレーションや動態評価に必須であったCT撮影を必要とせず、高度医療へのアクセスが極めて容易となり、被曝量の低減、術後機能の向上、および医療費抑制に貢献する。
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