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診療中の映像に基づく歯科診療の手技アルゴリズムの推定

研究課題

研究課題/領域番号 22K18211
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分90130:医用システム関連
研究機関大阪大学

研究代表者

岡 真太郎  大阪大学, 歯学部附属病院, 特任助教(常勤) (30912232)

研究期間 (年度) 2022-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2023年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円)
2022年度: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
キーワード歯科治療 / 機械学習 / 医療安全
研究開始時の研究の概要

歯科医師は診療中に経験からフィードバックを行い自身の手技を修正していく。診療の経験を多人数で共有できれば、効率的に手技の学習が行えるが、電子カルテによる記録は情報量が少なく、映像では効率的な利用が難しいという問題がある。そこでAIを用いることで、映像から術者の動作を抽出し、術者が診療内容から動作を実現するアルゴリズムの解明を行い、これを術者間で比較できる仕組みを構築する。

研究成果の概要

歯科診療行為を自動的に映像で記録するシステムを作成し、約200症例のデータを蓄積した。このシステムで得られた診療映像のうち、歯科治療用器具を置くトレーを撮影した映像に対して、器具の物体検出を行い、用いた器具の時系列データを作成した。得られた時系列データをもとに診療内容[歯周処置・う蝕処置・根管治療・根管充填]の分類およびレセプト算定項目[歯周処置・歯周検査・う蝕処置・根管への処置・根管充填]の推定を行った。診療内容については畳み込みニューラルネットワークを用いることで精度が約75%、レセプト算定項目についてはサポートベクターマシンを用いることで根管充填以外のF1値が70%以上となった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究では、歯科医学知識を有する歯科医師が表現する診療行為を映像で記録するシステムを構築した。得られた映像の一部を用いることで、診療内容やレセプト算定項目の推定ができる可能性が示された。すなわち本システムで記録した映像から様々な目的に応じて情報を取り出すことが可能であることから、事後評価や医療安全を目的としたフィードバックが可能な環境を構築したと言える。将来的に本システムによるデータが更に蓄積されれば、自動レセプトによる歯科医師の働き方改革だけでなく、医療安全の実現や従来の診療録ではできなかった医療情報の二次利用へとつなげることも可能であると考えられる。

報告書

(3件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 研究成果

    (5件)

すべて 2024 2023 2022

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (3件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Accuracy Evaluation of an Estimation System for Dental Treatment Sites by Using Image Recognition2024

    • 著者名/発表者名
      Nishimoto Shintaro、Oka Shintaro、Nozaki Kazunori
    • 雑誌名

      Studies in Health Technology and Informatics

      巻: 310 ページ: 1418-1419

    • DOI

      10.3233/shti231223

    • ISBN
      9781643684567, 9781643684574
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] An efficient annotation method for image recognition of dental instruments2023

    • 著者名/発表者名
      Oka Shintaro、Nozaki Kazunori、Hayashi Mikako
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 13 号: 1 ページ: 1-10

    • DOI

      10.1038/s41598-022-26372-y

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] リアルタイム歯科治療部位自動判定システムの構築2023

    • 著者名/発表者名
      西本真太朗、岡真太郎、野崎一徳、北村温美、中島和江、林美加子
    • 学会等名
      第27回日本医療情報学会春季学術大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 歯科診療一次データの蓄積と個人情報保護2023

    • 著者名/発表者名
      岡真太郎
    • 学会等名
      第7回 ソーシャル・スマートデンタルホスピタル・シンポジウム
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 画像認識を用いた歯科治療部位の推定システムの構築2022

    • 著者名/発表者名
      西本真太朗、岡真太郎、野崎一徳、北村温美、中島和江、林美加子
    • 学会等名
      第42回医療情報学連合大会・第23回日本医療情報学会学術大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書

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公開日: 2022-04-19   更新日: 2025-01-30  

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