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股関節内病変に対する超音波画像診断の精度評価と術中支援技術の開発

研究課題

研究課題/領域番号 23K08701
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56020:整形外科学関連
研究機関横浜市立大学

研究代表者

小林 直実  横浜市立大学, 附属市民総合医療センター, 准教授 (20453045)

研究分担者 雪澤 洋平  横浜市立大学, 附属市民総合医療センター, 講師 (30622352)
研究期間 (年度) 2023-04-01 – 2027-03-31
研究課題ステータス 交付 (2023年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2026年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2025年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2024年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2023年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
キーワード超音波画像診断 / 股関節内病変
研究開始時の研究の概要

本研究の目的は主に1.股関節唇損傷及びFAIにおけるcam変形に対する超音波画像診断の診断精度を明らかにすること、2.超音波画像診断の術中支援ツールとしての実現可能性と精度検証の2点である。近年の超音波画像診断の機器としての進歩を実臨床へとフィードバックするためのエビデンスを創出し、術者の主観的判断に頼らない、客観的かつ定量的でより実用性の高い超音波画像診断計測診断ツールを実装させるための足掛かりとする。
より正確かつ安全な骨軟骨形成を達成するため、また術中被爆を回避するという点においても患者、術者の双方にその臨床的意義は極めて高いものとなる。

研究実績の概要

本研究では1.超音波画像による客観的評価分類に基づく股関節唇損傷診断精度検証とFAI形態計測の実現可能性、2.超音波画像手術支援ツールとしての臨床応用を試みその実現可能性と精度を検証することの2点を目的とする

倫理委員会の最終承認が遅れたことにより症例登録開始が想定よりも遅れた。現在症例登録を開始し、10例程度の登録を行い術中超音波画像データを取得した。症例により超音波画像による術中アブレーダーバーの先端位置の認識が困難であることが判明し、まず、この認識率を向上させることが必須であると思われる。画像サンプルを蓄積することにより、AIを用いた画像認識アシストツールの開発に着手しており、今後の改善が期待される。

今後の研究の展開:引き続き症例登録を行い画像サンプルを収集する。AIによるアブレーダーバーの認識アシストツールソフトを開発し、アシストツールの有無によるアブレーダーバー先端部の認識率を各検者で比較する。検者として3名を想定し技術認定医、整形外科専門医、シニアレジデントの各カテゴリごとに認識率の相違を明らかにする。シニアレジデントにおいて技術認定医または整形外科専門医レベルと同等に術中認識が可能となるレベルのアシストツールの開発を目指す。認識アシストツールの構築のため20例のトレーンングデータ、20例のバリデーションセットを目標とする。
その後当初の目標としていた術中超音波画像による位置認識の定量的評価の解析へと進める。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

想定しているより対象症例が少なく推移している。
また、術中超音波画像によるアブレーダーバーの認識が困難な症例を認めている。術中体位や症例の肥満度、関節鏡で用いる灌流液の影響などが考えられる。

今後の研究の推進方策

上記の超音波画像によるアブレーダーバー認識不良を改善するために、まず画像認識アシストツールの開発を要する。画像サンプルを蓄積することによりAIを用いたアシストツールを開発することによりアブレーダーバーの術中認識率を向上させることを目指す。

報告書

(1件)
  • 2023 実施状況報告書
  • 研究成果

    (7件)

すべて 2023

すべて 雑誌論文 (2件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] AIISインピンジメントに対する股関節鏡視下手術 コンピュータシミュレーションに基づく手術適応と限界2023

    • 著者名/発表者名
      小林直実, 雪澤洋平, 加茂野絵美, 本田秀樹
    • 雑誌名

      整形・災害外科,66(2):169-175,2023. 小林直実, 本田秀樹, 雪澤洋平

      巻: 66(2) ページ: 169-175

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [雑誌論文] 股関節鏡手術の術前計画とコンピュータ支援技術2023

    • 著者名/発表者名
      小林直実, 本田秀樹, 雪澤洋平, 東平翔太, 加茂野絵美
    • 雑誌名

      臨床整形外科

      巻: 58(7) ページ: 891-898

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] Evaluation & management of cam-type FAIS - the role of computer assisted technology2023

    • 著者名/発表者名
      Kobayashi N, Saito M, Yukizawa Y, Higashihira S, Inaba Y
    • 学会等名
      4th Asian Society of Hip Arthroscopy (ASHA)
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 股関節唇損傷に対する超音波検査の有用性の検証2023

    • 著者名/発表者名
      雪澤洋平,小林直実, 高川修, 廣冨邦仁, 稲葉裕
    • 学会等名
      第18回日本股関節鏡研究会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] ナビゲーション支援鏡視下骨軟骨形成の実際2023

    • 著者名/発表者名
      小林直実
    • 学会等名
      第18回日本股関節鏡研究会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] Cam type FAIにおいて骨盤後傾が可動域改善に著効しないリスク因子は何か?2023

    • 著者名/発表者名
      齊藤昌愛、小林直実
    • 学会等名
      第18回日本股関節鏡研究会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 境界型寛骨臼形成不全のアスリートにおける股関節鏡視下手術のスポーツ復帰率:システマティックレビューとメタ解析による検討2023

    • 著者名/発表者名
      齊藤昌愛,小林直実,山本剛裕,加茂野絵美,東平翔太,雪澤洋平,稲葉 裕
    • 学会等名
      第50回日本股関節学会学術集会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書

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公開日: 2023-04-13   更新日: 2024-12-25  

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