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2013 年度 実施状況報告書

ビデオ画像のコンピュータ解析による顔面表情運動障害の診断・治療支援システムの開発

研究課題

研究課題/領域番号 23592657
研究機関東京歯科大学

研究代表者

田中 一郎  東京歯科大学, 歯学部, 教授 (10171737)

研究分担者 南谷 晴之  千歳科学技術大学, 光科学部, 教授 (70051779)
キーワード顔面表情運動解析 / コンピュータ解析 / 診断・治療支援システム / 顔面神経麻痺 / オプテイカルフロー / 定量的評価法 / ビデオ撮影画像 / 三次元的表情解析
研究概要

1、治療・手術支援システムの改良とシステム実験
(1)鏡利用の3次元撮影装置・頭部固定装置の検証を行い、また被験者への撮影表情指導のビデオ作成を進めた。(2)現行の日本語表示より全英語表示へのシステム表示法の改良を進め、より普遍性の高い部位別ウインドウ設定法を検討した。(3)開発した3次元表情運動解析のアルゴリズムのシステム実装を検討し、移動量測定のキャリブレーション機能の検証を進めた。(4)撮影時の体動による測定誤差対策として、解析ソフトでの体動移動量の処理法を検討した。(5)3台のビデオカメラによる3次元撮影装置を製作し、健常者での試用と患者での臨床応用を進め、その3次元表情運動解析のアルゴリズムの検討を進めた。
2、治療・手術支援システムの臨床応用と評価
顔面神経麻痺の保存療法や再建手術、顔面神経麻痺による病的共同運動・拘縮や顔面痙攣に対するボツリヌストキシン治療を対象として、治療や手術前後に各種表情運動のビデオ撮影を3次元撮影装置(頭部固定装置あるいは3台のビデオカメラ利用)も利用して計12名に行った。これらのビデオ撮影データをシステムにより表情運動解析し、解析結果の臨床的意味付け及びこれに基づいた手術・治療計画の検討や治療評価を行った。また、顔面運動障害の患者アンケートによる自覚症状の改善度、機能的検討(兎眼、食事のもれ・言語の口唇機能)、柳原法やHB法による評価、などと解析結果を比較・検討し、開発したシステムの有効性につき検討した。筋移植や神経再建例では筋電図(誘発電位や干渉波形)検査を行い、筋電図検査による表情運動評価と比較・検討した。
3、研究成果の発表、システムの普及
本研究や開発したシステムの詳細についての研究発表や、顔面表情運動障害への応用の詳細につき、インターネットでの配信を目指してホームページ作成を進めた。

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

1、 治療・手術支援システムの改良とシステム実験
表情撮影法の検討として被験者への撮影表情指導のビデオ作成、現行の日本語表示より全英語表示へのシステム表示法の改良、開発した3次元表情運動解析のアルゴリズムのシステム実装、撮影時の体動による測定誤差対策については予定まで進んでいないが、3台のビデオカメラによる3次元撮影装置については製作・健常者への試用から臨床応用にまで進めることができた。
2、治療・手術支援システムの臨床応用と評価
治療や手術前後に各種表情運動のビデオ撮影を行って、システムにより表情運動解析し、解析結果の臨床的意味付け及びこれに基づいた手術・治療計画の検討や治療評価は予定通り進行した。
3、研究成果の発表、システムの普及
本研究や開発したシステムの詳細についての研究発表や顔面表情運動障害への応用の詳細についてのホームページ作成を進めたが、ホームページ掲載までは到達しなかった。

今後の研究の推進方策

(今後の推進方策)
治療・手術支援システムの改良とシステム実験、治療・手術支援システムの臨床応用と評価については、前年度にやり残した課題を進める。特に、3台のビデオカメラによる3次元撮影装置についての再現性の高い撮影方法につき詳細に検討する。本研究や開発したシステムの詳細についての研究発表や顔面表情運動障害への応用の詳細にいてのホームページ作成については、完成して掲載する。
(研究費の使用計画)
治療・手術支援システムの改良とシステム実験、治療・手術支援システムの臨床応用と評価については、当初の予算通りである。本研究や開発したシステムの詳細についての研究発表や顔面表情運動障害への応用の詳細についてのホームページ作成に関する諸経費や外注作成費用を次年度へ持ち越した。

次年度の研究費の使用計画

最終年度にあたり研究内容・成果紹介ホームページ作成を予定したが、病院ホームページからリンクしての閲覧とした為、体裁の統一性や改訂作業の利便性から病院ホームページ作成業者に依頼した。
しかし平成26年1月に病院ホームページの作成業者変更と新装が決定された。研究紹介ホームページは病院ホームページ新装後に完成させ、新たに業者依頼とすることとした為、研究内容紹介ホームページ作成費用分の未使用額が発生した。
研究内容紹介ホームページ作成・完成は次年度に行なうこととし、ホームページ作成業者への作成料支払い、英文表記や英文内容の校閲費用などの、ホームページ作成に関する諸経費として、未使用額を充てる予定である。

  • 研究成果

    (10件)

すべて 2013 その他

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (6件)

  • [雑誌論文] 神経修復に関わる診断・検査法 顔面神経 - 顔面神経麻痺に対する神経再建の術前診断・術後機能評価 -2013

    • 著者名/発表者名
      田中一郎、南谷晴之、佐久間恒、清水雄介
    • 雑誌名

      PEPARS

      巻: 78 ページ: 1-7

    • 査読あり
  • [雑誌論文] ビデオ画像からのコンピュータ解析による、Optical Flow法を用いた顔面神経麻痺の三次元的定量的評価法2013

    • 著者名/発表者名
      田中一郎
    • 雑誌名

      Facial Nerve Research Jpn

      巻: 34 ページ: 48-50

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 顔面神経麻痺後の眼瞼再建に対する治療方針2013

    • 著者名/発表者名
      田中一郎、佐久間恒、清水雄介
    • 雑誌名

      Facial Nerve Research Jpn

      巻: 34 ページ: 65-66

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 広背筋皮弁(胸背動静脈を血管茎とする皮弁)による口腔癌切徐後欠損の再建2013

    • 著者名/発表者名
      田中一郎
    • 雑誌名

      日本口腔腫瘍学会誌

      巻: 24 ページ: 174-184

    • 査読あり
  • [学会発表] 顔面神経麻痺による眼瞼部再建の治療方針

    • 著者名/発表者名
      田中一郎
    • 学会等名
      第56回日本形成外科学会総会、シンポジウム
    • 発表場所
      東京都港区
  • [学会発表] ビデオ画像からのコンピュータ解析による、Optical Flow法を用いた顔面神経麻痺の三次元的定量的評価法

    • 著者名/発表者名
      田中一郎、南谷晴之
    • 学会等名
      第36回日本顔面神経研究会、指定演題
    • 発表場所
      那覇市(沖縄)
  • [学会発表] 顔面神経麻痺後の眼瞼再建に対する治療方針

    • 著者名/発表者名
      田中一郎、佐久間恒、清水雄介
    • 学会等名
      第36回日本顔面神経研究会、指定演題
    • 発表場所
      那覇市(沖縄)
  • [学会発表] Brow-lift for patients with facial palsy by skin excision in conjunction with suspension of the orbicularis oculi muscle and tacking of the frontal muscle

    • 著者名/発表者名
      Ichiro Tanaka, Emi Ochi, Yusuke Shimizu, Tsuyoshi Sakuma
    • 学会等名
      12th International Facial Nerve Symposium
    • 発表場所
      Boston (USA)
  • [学会発表] Botulinum toxin injection around the lip on the unaffected side in free muscle transfer or fascial graft for the patients with established facial palsy

    • 著者名/発表者名
      Ichiro Tanaka
    • 学会等名
      22th Sino-Japan Joint Congress on Plastic Surgery
    • 発表場所
      Dalian (China)
  • [学会発表] 顔面神経麻痺治療における治療前・治療後の評価方法の検討

    • 著者名/発表者名
      田中一郎、南谷晴之、佐久間恒、清水雄介
    • 学会等名
      第22回日本形成外科学会基礎学会、シンポジウム
    • 発表場所
      新潟市(新潟)

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公開日: 2015-05-28  

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