Development of tooth morphology identification method: collaboration between deep learning and geometric morphometrics

牙齿形态识别方法的发展：深度学习与几何形态测量学的协作

• 批准号: 22K06415
• 负责人: 五十嵐 由里子
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Nihon University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2027-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K06415/
• 关键词: 人工知能; ディープラーニング; 歯種鑑別; 幾何学的形態測定学; 相同モデル; 形態地図法; 歯の形態

①データ収集・総括班②DL班の研究実績は以下の通りである。AIによる歯種鑑別については，下顎大臼歯と下顎中切歯の鑑別モデルが完成し，下顎小臼歯および下顎大臼歯の歯種鑑別モデルを改良中である。具体的には，まず学習モデルの素材の改良を行った。歯列石膏模型から単独歯の副模型を作成し，さらに，歯肉部分を除去した副模型を作成した。学習モデル素材から静止画像データを作成する過程においては，模型を回転台に固定してビデオカメラで模型の動画を撮影するが，そのための撮影装置を本研究のために作成した。学習を重ねる過程で撮影装置の改良も行った。動画から静止画像データを作成し，ディープラーニングを行うが，その際に転移学習を用いた。これらの改良によって鑑別精度が現在向上しつつある。このモデルを実用化するためには，さらに改良を加えて精度を上げる必要がある。研究成果は，第64回歯科基礎医学会学術大会，日本大学特別研究キックオフシンポジウム ，日本大学理工学部学術講演会，第128回日本解剖学会総会・全国学術集会において発表した。③幾何学的形態測定学１班の研究実績は以下のとおりである。相同モデルによる小臼歯の鑑別モデルについて研究を進めている。特に形態の性差についての検討を行った。研究成果は，第64回歯科基礎医学会において発表した。④幾何学的形態測定学２班の研究実績は以下のとおりである。今年度はヒトの大臼歯のデータ収集を主に行った。形態地図法による３次元形状の定量化手法の改良を試みた。

（1）数据收集 /一般组（2）DL组的研究结果如下。关于AI的牙齿歧视，完成了下颌磨牙和下颌棉切割的差分模型，并且正在改善下颌前磨牙和下颌极性的牙齿差异模型。具体而言，我们首先改善了学习模型的材料。由牙医蘑菇模型创建了一个牙齿，并创建了一个次要模型，以去除混蛋部分。在从学习模型材料中创建静止图像数据的过程中，该模型被固定在旋转平台上，并使用摄像机拍摄了模型视频，但是为这项研究创建了拍摄设备。在重复学习的过程中，也改善了拍摄设备。静态图像数据是从视频中创建的，并进行了深度学习，但是当时使用了转移。这些改进现在正在提高区别的准确性。为了使这个模型实用，有必要进行进一步的改进并提高准确性。这项研究的结果在第64届牙科基础医学协会学术竞赛中宣布，NIHON大学特别研究Shin Posium，Nihon University科学与工程学院以及日本社会的第128届股东大会和国家学术会议。 （3）第一组几何形式测量的研究结果如下。我们正在对当地模型对各种前磨牙进行研究。特别是，我们检查了形式的性别差异。该研究的结果在第64届牙科基础医学协会宣布。 ④两组几何形式测量的研究结果如下。今年，我们主要收集了人类沟渠的数据。我们尝试使用表单映射方法来改进三种维度形状的定量方法。

项目成果

人工知能による歯種鑑別：下顎小臼歯と下顎大臼歯

使用人工智能区分牙齿类型：下前磨牙和下磨牙

• 发表时间: 2022
• 作者: Igarashi Y;Kondo S;Kida S;Aibara M;Kaneko M;Uchikoba F;五十嵐由里子 近藤信太郎 粟飯原萌 金子美泉 内木場文男
• 通讯作者: 五十嵐由里子 近藤信太郎 粟飯原萌 金子美泉 内木場文男

ディープラーニング技術による画像判定を用いた人間の歯種分類システムの開発

利用深度学习技术进行图像判断的人体牙齿类型分类系统的开发

• 发表时间: 2022
• 作者: 貴田宇宙;塚原晴彦;粟飯原萌;金子美泉;五十嵐由里子;近藤信太郎;内木場文男
• 通讯作者: 内木場文男

相同モデルによる上顎第一小臼歯の3次元形態の性的二型

使用同源模型研究上颌第一前磨牙 3D 形态的性别二态性

• 发表时间: 2022
• 作者: 貴田宇宙;塚原晴彦;粟飯原萌;金子美泉;五十嵐由里子;近藤信太郎;内木場文男;五十嵐由里子,近藤信太郎,粟飯原萌,貴田宇宙,塚原晴彦,金子美泉,内木場文男;宮崎樹梨,近藤信太郎,根岸慎一
• 通讯作者: 宮崎樹梨,近藤信太郎,根岸慎一

転移学習を用いた人工知能による小臼歯および大臼歯の歯種鑑別

利用人工智能和迁移学习来区分前磨牙和磨牙的牙齿类型

• 发表时间: 2022
• 作者: 貴田宇宙;塚原晴彦;粟飯原萌;金子美泉;五十嵐由里子;近藤信太郎;内木場文男;五十嵐由里子,近藤信太郎,粟飯原萌,貴田宇宙,塚原晴彦,金子美泉,内木場文男
• 通讯作者: 五十嵐由里子,近藤信太郎,粟飯原萌,貴田宇宙,塚原晴彦,金子美泉,内木場文男

ディープラーニングによるヒト下顎小臼歯の鑑別モデル

使用深度学习的人类下颌前磨牙的差分模型

• 发表时间: 2022
• 作者: Igarashi Y;Kondo S;Kida S;Aibara M;Kaneko M;Uchikoba F;五十嵐由里子 近藤信太郎 粟飯原萌 金子美泉 内木場文男;五十嵐由里子,近藤信太郎,貴田宇宙,粟飯原萠,塚原晴彦,金子美泉,内木場文男
• 通讯作者: 五十嵐由里子,近藤信太郎,貴田宇宙,粟飯原萠,塚原晴彦,金子美泉,内木場文男