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表情ジワの画像解析による皮下組織構造推定と応用

研究課題

研究課題/領域番号 19K12210
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分62010:生命、健康および医療情報学関連
研究機関東京工芸大学

研究代表者

森山 剛  東京工芸大学, 工学部, 准教授 (80449032)

研究分担者 泉 喜和子  福岡医療短期大学, 歯科衛生学科, 教授 (40389416)
奥田 逸子  国際医療福祉大学, 医学部, 准教授 (40594213)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2021年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2020年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2019年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワードシワ / 画像計測 / 医用工学 / 美容 / 表情 / 皮下組織 / ヘルスケア / 顎変形症 / 断層画像
研究開始時の研究の概要

本研究は、医学及び歯学の専門家と連携し、携帯端末に搭載されているカメラで撮影された顔のシワを画像解析によって検出し、皮下組織の構造を間接的に明らかにすることによって加齢や顎顔面外科施術による顔貌変化の定量評価といった応用を行う初めての先進的な試みである。シワは、社会的関心度は高いのにも関わらず、これまで定量評価に関する研究は小ジワのみの限定的なものであった。本研究では、カメラ画像と断層画像の組を多様な被験者で撮影しデータベースを作成する。そして、被験者の顔を撮影したカメラ画像に対して顔面のシワのうち特に表情ジワに着目し、画像解析によるシワの検出とシワ位置に基づく皮下組織構造の推定を行う。

研究成果の概要

JSPS科研費15K12607において、照明条件を固定した環境において中ジワ(特に、鼻唇溝)が顔面に形成する陰影部分のサイズや傾きに関して数値化する方法の検討を行ってきた。本研究ではさらなるアルゴリズムの改良を行い、皮下組織(特に、大頬骨筋)の構造との対応付け方法についても検討を行った。また、顎変形症手術前後の中ジワの変化を数値化する課題を提案法の応用先に据え、特定の照明条件下で正面方向及び側方から顔を撮影する方法の考案とそれを用いた画像データの収集、側方顔画像上で頬や顎の形状を数値化するソフトウェアの開発と顎変形症手術の顔面軟組織に及ぼす影響の数値化への応用によって提案法の評価を行った。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究は、放射線科専門医、歯科医師、画像工学者の協調による分野を超えた医工連携、医科歯科連携によって、先進的医療技術であるCT/MRI断層画像と従来のカメラ画像を組み合わせることで、顔の見えと皮下組織の構造とを対応付け、これまでに存在しなかった中ジワ計測法を開発した。本研究により、抗加齢医学、形成医学の面から優れたシワ改善の方法や商品の開発、歯科における咬合調整、あるいは口腔・顎顔面外科学における定量的研究に貢献できると考えられる。さらに表情ジワの数値化は、筋神経疾患のリハビリ支援や認知症傾向(無表情化)の早期検出、表情筋の筋力評価や発声法(口形)の評価等、幅広い分野での応用展開も可能である。

報告書

(4件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (7件)

すべて 2022 2021 2020 2019

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 3件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Quantitative Analysis of Mid-face Correction Treatment using Automated Image Analysis2022

    • 著者名/発表者名
      Tsuyoshi Moriyama, Kiwako Izumi, Kei Miyahara, Koichiro Kajiwara, Mamoru Sato
    • 雑誌名

      情報処理学会論文誌デジタルプラクティス

      巻: 3(2) ページ: 1-8

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Statistical Analysis of Midface Correction Treatment using Automated Image Analysis2021

    • 著者名/発表者名
      Tsuyoshi Moriyama, Kiwako Izumi, Kei Miyahara, Koichiro Kajiwara, Mamoru Sato
    • 学会等名
      2021 IEEE 10th Global Conference on Consumer Electronics (GCCE2021)
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A Quantitative Evaluation of Forehead Correction Treatment using Automated Image Analysis2021

    • 著者名/発表者名
      Tsuyoshi Moriyama, Kiwako Izumi, Kei Miyahara, Koichiro Kajiwara, Mamoru Sato
    • 学会等名
      2021 IEEE 3rd Global Conference on Life Science and Technologies (LifeTech2021)
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A Quantitative Evaluation of Forehead Correction Treatment using Automated Image Analysis2020

    • 著者名/発表者名
      Tsuyoshi Moriyama, Kiwako Izumi, Kei Miyahara, Koichiro Kajiwara, Mamoru Sato
    • 学会等名
      2021 IEEE 3rd Global Conference on Life Science and Technologies
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 表情ジワの画像解析に基づく鼻唇溝評価2020

    • 著者名/発表者名
      森山剛,泉喜和子,山本伊吹,奥田逸子
    • 学会等名
      第25回知能メカトロニクスワークショップ
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 信頼される立ち居振る舞い考~姿勢、表情、声の科学~2020

    • 著者名/発表者名
      森山剛
    • 学会等名
      埼玉県第3部議員研修会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 顔のたるみをケアすると美声になる!見えてきた若返りのカラクリ2019

    • 著者名/発表者名
      森山剛,濱本郁,坂田俊文,奥田逸子,水町光徳,高橋伸弥,小野博,白石君男
    • 学会等名
      加齢画像研究会第8回学術集会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2023-12-25  

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