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

基本信息

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

项目摘要

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数据收集与归纳团队和②DL团队的研究成果如下。在人工智能牙型区分方面，下颌磨牙和下颌中切牙的区分模型已经完成，下颌前磨牙和下颌磨牙的模型正在完善中。具体来说，我们首先改进了学习模型中使用的材料。根据牙科石膏模型创建了单个牙齿的子模型，并且还创建了去除牙龈的子模型。在从学习模型材料创建静态图像数据的过程中，将模型固定在旋转台上，并使用摄像机拍摄模型的视频，并为本研究创建了用于此目的的拍摄装置。在不断学习的同时，他也改进了自己的摄影器材。静态图像数据是根据视频创建的，并使用迁移学习进行深度学习。这些改进目前正在提高识别准确性。为了将该模型投入实际使用，需要进一步改进以提高其准确性。研究成果在日本基础齿医学会第64届学术会议、日本大学特别研究启动研讨会、日本大学理工学部学术会议、日本基础牙科学会第128届会员大会及全国学术会议上发表解剖学会。 ③几何形态计量学1组的研究成果如下。我们正在使用同源模型研究前磨牙的差分模型。特别是，我们检查了形态学上的性别差异。研究结果发表在第64届日本基础牙科医学会年会上。 ④几何形态计量学2组的研究成果如下。今年，我们主要收集了人类臼齿的数据。我们尝试改进使用形态图方法量化三维形状的方法。