股関節X線画像から大腿骨近位部骨密度を推定するシステムの構築

构建根据髋关节 X 射线图像估计股骨近端骨密度的系统

• 批准号: 21K16655
• 负责人: 上村 圭亮
• 金额: $ 2.91万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K16655/
• 关键词: 骨密度予測; 人工知能; 骨塩定量; 骨粗鬆症; 深層学習; 仮想Ｘ線; DXA; 骨密度計測; ビッグデータ

骨粗鬆症の診断にはDual-energy X-ray absorptiometry (DXA)による骨密度測定が国内外のガイドラインにて推奨されている。しかし、DXAを導入している施設は限定的であるため、骨粗鬆症の診断や続発する脆弱性骨折の予防が十分に行われていないのが現状である。本研究ではDXA、X線画像、CT画像、患者背景の情報が整理されたデータセットに対して深層学習を用い、日常診療でアクセスの容易な股関節X線画像から骨密度を推定するシステムを構築することを目的とする。股関節X線画像から正確に大腿骨近位部の骨密度を計測できるBMD-GANという深層学習モデルを作成し、特許出願を行った。現在は6施設1400例を超える症例を収集し、開発システムで計測した骨密度値とDXAによって計測した骨密度値との相関を検証した。その結果、両者の間には相関係数＞0.9が獲得できていることを確認でき、今後の臨床利用に向けての手ごたえを得た。

Dual-energy X-ray absorptiometry (DXA) has been widely used in the diagnosis of osteoporosis. The introduction of DXA into the bone marrow is a limited process for diagnosis and prevention of brittle fractures. The purpose of this study was to organize DXA, X-ray images, CT images, and patient background information for use in deep learning, for ease of access to daily diagnosis, and for the construction of bone mineral density estimates. X-ray imaging of femoral joint: accurate measurement of bone mineral density in proximal part of thigh bone: BMD-GAN: deep learning: preparation of bone mineral density: authorization. Now we have 1400 cases of bone mineral density measurement and correlation analysis. The correlation coefficient between the results and the results is>0.9, and the clinical application is confirmed.

项目成果

CT画像を用いた大腿骨近位部、大腿骨頚部の骨密度測定

使用 CT 图像测量股骨近端和股骨颈的骨密度

• 发表时间: 2022
• 作者: 上村 圭亮;高尾 正樹;大竹 義人;佐藤 嘉伸;菅野 伸彦
• 通讯作者: 菅野 伸彦

CT画像から大腿骨近位部骨密度を自動計測するシステムの開発

开发根据 CT 图像自动测量股骨近端骨密度的系统

• 发表时间: 2021
• 作者: 上村 圭亮;大竹 義人;高尾 正樹;濱田 英敏;安藤 渉;佐藤 嘉伸;菅野 伸彦
• 通讯作者: 菅野 伸彦

股関節X線画像から大腿骨近位部の骨密度を測定するシステムの開発

开发通过髋部 X 射线图像测量股骨近端骨密度的系统

• 发表时间: 2022
• 作者: 上村 圭亮;谷 懿;大竹 義人;濱田 英敏 ;高尾 正樹;佐藤 嘉伸 ;菅野 伸彦
• 通讯作者: 菅野 伸彦

CT画像から大腿骨近位部の骨密度自動測定へ向けた試み-深層学習を用いた解析

尝试从 CT 图像自动测量股骨近端骨密度 - 使用深度学习进行分析

• 发表时间: 2021
• 作者: 上村 圭亮;大竹 義人;高尾 正樹;槇野大樹;Mazen Soufi;菅野 伸彦;佐藤 嘉伸
• 通讯作者: 佐藤 嘉伸

The effect of region of interest on the measurements of bone mineral density of the proximal femur

感兴趣区域对股骨近端骨密度测量的影响

• 发表时间: 2021
• 作者: Keisuke Uemura;Masaki Takao;Yoshito Otake;Hidetoshi Hamada;Wataru Ando; Yoshinobu Sato;Nobuhiko Sugano
• 通讯作者: Nobuhiko Sugano