胸部単純エックス線写真からの骨粗鬆症判定システムの構築とその応用

胸部X线平片骨质疏松判定系统的构建及应用

• 批准号: 20K20660
• 负责人: 山本 浩一
• 金额: $ 3.91万
• 依托单位: Morinomiya University of Medical Sciences (2021-2022)Osaka University (2020)
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-07-30 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20K20660/
• 关键词: 骨粗鬆症; マウス; X線画像; X線写真; 人工知能; 深層学習

本邦で人口の10％以上が罹患している骨粗鬆症は直接的には生命に対する危険性がないが、それが原因で骨折が生じると要介護状態、うつ病や認知症の発症、死亡のリスクが増大する。国は骨粗鬆症検診を実施・推奨しているが、受診率が極めて低い。そこで、本邦で多くの人が1年に1度は受けている胸部X線検査で将来の骨折リスクが自動的に予測でき、DXAなどの精密検査を受診するよう啓蒙できれば画期的ではないか？と考え、深層学習を利用したX線画像分類による骨折リスク予測システムの構築を行うことにした。2021年度に所属研究機関が変更となったため、新たな所属機関において、まずは実験環境の構築が必要となった。何もないところからの構築のため、非常に困難な状況ではあったが、X線画像を取得するための装置を選定し、所属機関・関係機関（労働基準監督署）等に対して適切な諸手続を行い、2021年8月に稼働するに至った。また使用する動物として卵巣摘出マウスと非摘出（擬手術）マウスを選定し、所属機関内の倫理委員会による審査を経て2021年9月よりこれらマウスの全身X線像（正面・側面・斜位像）を2日から3日おきに取得し、4ヶ月間の撮影で得られた画像上の大腿骨・下腿骨の骨画像から骨密度を推定するシステム構築を試みる実験を行った。2022年度はこれに加えて、促進老化・短寿命を示す Senescence-Accelerated Mouse Prone (SAMP) 系統のうち、老年性骨粗鬆症を自然発症するSAMP6マウスと正常老化を示す Senescence-Accelerated Mouse Resistant (SAMR) 系統マウスを用いて、2日から3日おきに取得し、6ヶ月間の撮影で得られた画像上の大腿骨・下腿骨・全身の骨画像から骨密度を推定するシステム構築を行い、その精度を検証した。

State の で population by more than 10% が develop し て い る thick loose bone disease は direct に は life に す seaborne る dangerous 険 sex が な い が, そ れ が fracture reason で が raw じ る と to lie to protect state, う つ disease や cognitive disorder の 発 disease, death の リ ス ク が raised large す る. In China, the practice of 検 diagnosis of cratoparassis is を, the recommendation rate is <s:1> て るが るが るが, and the diagnosis rate is が extremely めて low <e:1>. そ こ で, this bond で く の people が に 1 year 1 degree は by け て い る chest X-ray check 検 で の fractures in the future リ ス ク が に automatically be で き, DXA な ど の precision 検 check を diagnosis す る よ う enlightenment で き れ ば painting period で は な い か? と exam え, deep study を using し た X-ray picture classification に よ る fracture リ ス ク be シ ス テ ム の line build を う こ と に し た. 2021 annual research に belong to machine masato が - more と な っ た た め, new た な belongs to machine masato に お い て, ま ず は be 験 environment の construct が necessary と な っ た. What も な い と こ ろ か ら の build の た め, very difficult に な で は あ っ た が, X-ray portrait を す る た め を し selected の device, belongs to machine, masato masato department, masato (労 働 standards inspection office) such as に し seaborne て appropriate な the hand 続 を い, in August 2021 に grain 働 す る に to っ た. ま た use す る animal と し て eggs 巣 pick the マ ウ ス と not pick the (quasi) マ ウ ス を し selected, belongs to machine the masato の ethics committee to に よ る review を 経 て in September 2021 よ り こ れ ら マ ウ ス の X-ray as (front, side, oblique like) 2 を か ら 3 お き に made し, 4 ヶ months の pinch of shadow で must ら れ た の femur, in this portrait Lower leg bone, bone profile, ら bone density, を estimation, するシステム construction, を test, みる experiment, を operation, った. 2022 annual は こ れ に plus え て and promote ageing, short life を す Senescence - Accelerated Mouse Prone (SAMP) instead the system の う ち natural 発 disease, senile bone thick pine を す る SAMP6 マ ウ ス と normal aging を す Senescence-Accelerated Mouse Resistant (SAMR) System マ ウ ス を with い て, 2 か ら 3 お き に obtain し, between 6 ヶ の pinch of shadow で ら れ た の in this portrait, femur under his leg, the whole body の bone portrait か ら BMD を presumption す る シ ス テ ム build を い, そ の precision を 検 card し た.