ワンショット舌粘膜立体視診査システムの開発

• 研究課題/領域番号: 20K10262
• 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57080:社会系歯学関連
• 研究機関: 日本歯科大学新潟短期大学
• 研究代表者: 土田 智子 日本歯科大学新潟短期大学, その他部局等, 講師 (30341994)
• 研究分担者: 山際 伸一 筑波大学, システム情報系, 准教授 (10574725) ; 吉村 建 日本歯科大学, 新潟生命歯学部, 教授 (90297953)
• 研究期間 (年度): 2020-04-01 – 2023-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2020年度)
• 配分額: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円); 2022年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円); 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: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
• キーワード: 舌粘膜 / 口腔内アプライアンス / 粘膜部画像取得

研究開始時の研究の概要

本研究は大人数を対象とする歯科検診や介護施設への訪問歯科検診など診査可能な時間が短い、あるいは診査自体が困難なケースにおいても高品質画像の舌粘膜検診を可能とし、包括医療における「口腔ケア」医療情報の共有化を目指すべく、被検者口腔内に装着し近年高精細化したスマートホンといったモバイルカメラで撮影する事で舌粘膜表面の広範囲の拡大像が一括で取得できる口腔粘膜接触型マウスピースと取得された舌粘膜表面画像を自動補正し、口腔ケア対象部位と状態を直感的に把握・認識する舌粘膜３D（VR）俯瞰診査が可能な包括システム（「ワンショット舌粘膜立体視画像診査システム」）を開発し、社会実装を目指す。

研究実績の概要

簡便かつ短時間に舌粘膜の表面拡大画像を口腔内に装着する撮像アプライアンスにより粘膜の表面を撮影し、その表面を観察するのが本研究の目的である。

2020年度は撮像アプライアンスの試作開始と画像取得によりどのくらい広範囲の粘膜範囲を撮影できるかの検証を行った。
口腔撮像アプライアンスのプロトタイプ作成として、アクリル樹脂を重合・成形した光学装置を試作し、粘膜画像の取得に最適な光路及び光路角、光路面の面積なども検討した。種々のアクリル樹脂を用い試作を行い、最適な重合配合比および作成した光学装置の光路樹脂部の透明度なども検討を行った。手作業での試作となるため、気泡減少のための製作上の工夫や、各光路面の表面研磨においても十分な検討を研究協力者の歯科技工士と共に検討を行った。光学装置を作成した後、口腔内アプライアンスとするための口腔内への実装の検証も（感染対策を充分に取りながら）併せて行った。粘膜表面の細部までの観察を実現させながら、可動幅の大きな粘膜表面を固定するため、画像取得の際に咬合による装置固定のための機構の作成や画像取得の際の咽頭部への刺激を惹起させないための加工なども検討し、嘔吐反射への配慮や、開口量への配慮など、画像取得に際しての最適化を目指している段階である。今回の研究の要となる口腔内撮像アプライアンスに関し、さらなる取得画像の品質向上に関し工夫が必要とされた。中でも口腔内の呼気による「くもり」に関しては発生を抑制させる必要があり、粘膜面と受光部の適合の向上も必要であった。また唾液分泌が十分でないケースにおいても、取得画像の品質に影響し、その対応も検討が必要であった。撮像アプライアンスの試作と画像取得の検討について次年度は引き続き継続する。

現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

撮像アプライアンスの機構部品であるプリズムの作成は順調に進んだものの、口腔内への実装の検証に関してはコロナ禍による感染予防対策なども厳しく求められる状況となり、思うような実施ができなくなったため。

今後の研究の推進方策

2021年度はコロナ禍においても、自身の口腔内で試行・作成した口腔内アプライアンスから画像取得することで画像の補正機構などにも取り組む予定である。
コロナ禍収束と感染リスクが低下した際は、被検者による試行が併せてできるかも注意深く検討したい。

2022年度は作成した口腔内アプライアンスから得られた舌粘膜画像の再構成を試み、俯瞰的な舌粘膜診査ができるようシステムを実装する予定である