Development of residual tooth recognition model using federated learning.

使用联邦学习开发残牙识别模型。

• 批准号: 22KJ1500
• 负责人: 清野 雄多
• 金额: $ 2.83万
• 依托单位: Gifu University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2023
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2023-03-08 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22KJ1500/
• 关键词: 医療AI; 身元確認; 機械学習; セマンティックセグメンテーション; 物体検知

【研究の目的】東日本大震災のような大きな災害では、多くの遺体が発生する。しかし腐敗や損壊などの理由で、遺体の身元が特定できない場合がある。そのような場合、遺体の歯科所見を利用して身元を特定する。歯科所見とは、歯が何本あるのか、どの歯が残っているのか、どのような治療がされているかなどの情報である。そして遺体から得た歯科所見を近隣の歯科医院のカルテと照合することで身元を特定する。しかし歯科所見の採得、記録、照合の作業は歯科医師による手作業であり、多大な時間と労力を必要とし、正確性の面でも課題がある。そこで本研究では、口腔内写真（口の中の写真）を撮影し、その写真から自動的に歯科所見を検知する人工知能（artificial intelligence; AI）の開発を目的とした。【研究実績の概要】一般的に人工知能の開発には数多くのデータが必要である。本研究では、大きく2つのデータを用いる。1つはコンピュータグラフィクス（computer graphics, CG）で再現した口腔内写真と、実際の人間から得た口腔内写真である。これらをCGデータとリアルデータと呼ぶが、リアルデータは実際の臨床上得られたものであるため、ピントが合っていない写真、明るすぎる・暗すぎる写真、撮り直しによるほぼ同一の写真など、AIのデータセットに不適切な写真が多く見られた。本年度はこれらの写真から研究に必要な写真の選定に多くの時間を費やした。データの選定と並行してアノテーションも行った。アノテーションとは、例えば写真に映る歯や治療痕を塗りつぶすことで、AIに認識してほしい対象を正解データとして用意する作業である。アノテーションが100-200枚済んだ段階で、実験的にAI開発を行ったが精度は低かった。これはデータ数が不十分であることが原因と考えられるため、次年度以降もアノテーションを継続していく予定である。

[研究的计划]在大东日本地震等重大灾难中，发生了许多尸体。但是，在某些情况下，由于腐败或损害等原因无法识别身体。在这种情况下，人体的牙科发现用于识别其身份。牙齿发现是信息，例如那里有多少牙齿，还有哪种牙齿以及正在给予什么样的治疗方法。然后，通过比较从人体获得的牙齿发现与附近牙科诊所的病历进行比较，可以确定身份。但是，收集，记录和匹配牙科发现的任务是由牙医手动完成的，需要大量时间和精力，并且在准确性方面也面临挑战。因此，这项研究旨在开发人工智能（AI），该人工智能（AI）拍摄口头照片（嘴里的照片）并自动从照片中检测到牙齿发现。 [研究成就的摘要]通常，人工智能的发展需要大量数据。在这项研究中，使用了两个主要数据。其中一张是使用计算机图形（CG）复制的口头照片，也是从实际人类手中拍摄的口头照片。这些称为CG数据和真实数据，但是实际数据实际上是从临床角度获得的，因此在AI数据集中发现许多照片是不合适的，例如不焦点的照片，太亮或太黑的照片，以及被重新拍摄后几乎相同的照片。今年，我花了很多时间从这些照片中选择研究所需的照片。注释也与数据选择并行进行。注释是为AI想要识别的受试者准备正确答案数据的过程，例如，通过绘制牙齿或照片中反映的牙齿或治疗标记。当注释完成100-200时，AI是通过实验开发的，但准确性较低。人们认为这是由于数据不足所致，下一个财政年度及以后的注释将继续。

项目成果

補綴臨床「歯科医師が教える誰でもわかるやさしいディープラーニングの使い方」

口腔修复临床“如何使用牙医教授的任何人都可以轻松理解的深度学习”

• 发表时间: 2023
• 作者: Shimura Kazuhiro;Kanaya Takanori;Hoshina Syuichi;Kobayashi Shigeki;Sato Mitsuhide;Sonehara Makoto;Sato Toshiro;Mizuno Tsutomu;Kazuhiro Shimura;Kazuhiro Shimura;清野雄多
• 通讯作者: 清野雄多