| 研究課題/領域番号 |
16K04985
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| 研究機関 | 大阪歯科大学 |
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研究代表者 |
緒方 智壽子 大阪歯科大学, 歯学部, 助教 (60288777)
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| 研究分担者 |
谷田 純 大阪大学, 情報科学研究科, 教授 (00183070)
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| キーワード | 歯周疾患 / 歯肉形状 / 画像計測 / ウィナー推定 / 複眼撮像システム |
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| 研究実績の概要 |
本研究は、歯周疾患における治療前後の歯肉状態や形態を、患者への負担軽減をしつつ、多面的データに基づいた診断を可能にする口腔計測システムの開発を目的とする。複眼撮像システムTOMBOをベースとして、3次元形状計測、分光情報計測、立体表示用画像取得、アクティブ計測用パターン投影などの機能を集積化し、臨床利用に適したシステムを構築する。歯周治療臨床での評価として、治療ステップごとの歯肉状態・形態変化を計測し、治療指針への還元をめざす。
新たな複眼口腔計測システムとして、デンタルミラー型口腔計測システムを開発した。波長405nmを3次元形状計測用に設定し、形状以外の歯周情報（生体色素、歯槽粘膜境推定、3次元表示用）を取得する波長域と分離した。
開発システムにおいて、3次元形状計測として、3次元表示用画像によるステレオ法を適用した。偏光照明とパラメータ推定、メディアンフィルタにより、良好な結果が得られることを確認した。また、RGB画像からウィナー推定により分光反射率を求め、吸収スペクトルに変換したのち重回帰分析により、生体色素分布を推定した。ウィナー推定用サンプルデータの取得時に、歯肉厚を考慮することで、データのばらつきを抑えることができ、推定精度を向上させることができた。
重回帰分析の説明変数として、歯による散乱特性を用いることにより、付着歯肉と歯槽粘膜を分類できる可能性を見出した。これにより、特定の波長チャンネルを用意することなく歯槽粘膜境推定が実現でき、複眼撮像システムの個眼を他の用途に振り分けることができる。
喫煙者と非喫煙者について、歯肉のメラニン色素分布を推定し、明確な相違が見られることを確認した。禁煙指導への活用が考えられる。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
複眼口腔計測システムの開発環境が整ったため、平成29年度の実施計画を前倒しして、本年度に同システムの開発を行なった。基本動作は確認できたが、405nm光源の強度不足のため、ストライプによる形状計測は実施できなかった。その代わり、3次元表示用画像による形状計測の有効性を確認しており、研究計画全体としては、おおむね順調に進展していると判断する。
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| 今後の研究の推進方策 |
本年度の成果により、ストライプによるアクティブ形状計測以外の機能は確認することができたため、臨床データの収集を開始する。健全歯肉と病的歯肉の観察例を蓄積するため、30名に対して計測を実施する。得られた計測データに各種統計処理を適用し、歯周症例データベースを構築する。
併せて、臨床現場における計測システムの可用性を高めるため、ユーザーインターフェースの改良を進める。さらに、当初計画に基づき、臨床データ分析に基づく提案手法の検証、および、計算イメージングにもどつく画像ベース計測技術の展開について検討を進める。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
複眼口腔計測システムの作製を担当している研究協力者の海外留学のため、当初予定していたシステムの改良が実施できなかったことによる。
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| 次年度使用額の使用計画 |
システムの改良として、406nm波長帯による形状計測を目的とした光源、ストライプ投影系に未使用額を充当する。
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