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【業界初】歯科エックス線における診断AIの開発 〜 医師と比較し、診断速度は約6000倍 〜
[18/06/13]
提供元：PRTIMES
提供元：PRTIMES
医療法人社団 葵会とメディホーム株式会社による共同Ｒ＆Ｄ
医療法人社団 葵会（本部：東京都千代田区、理事長：新谷幸義、以下葵会）とメディホーム株式会社（本社：東京都渋谷区、代表取締役：菅藤達也、以下メディホーム）は2018年6月1日、歯科パノラマエックス線における診断AI（人工知能）を共同で研究開発しました[1]。
葵会・AOI国際病院総合研究センターとメディホームは、2018年3月に「医療×ＩＴ」の発展に向けた共同開発プロジェクトを立ち上げ、取り組みを行ってきました。今回の研究開発では、歯科パノラマエックス線における診断AI（以下診断AI）システムの基本機能を開発し、「う蝕（虫歯）」をはじめ、「根尖病巣」、「歯石」、「嚢胞」、「根分岐部病変」の各症状の患部を検出することが可能となっています[2]。病状によっては、医師が見逃した患部を診断AIが特定するなど、人間を上回る精度を発揮し始めています。また、診断AIによる歯科パノラマエックス線画像の読影時間は、1枚あたり0.018秒程度[3] であり、ベテラン歯科医師による平均的な読影時間120秒の約6000倍で診断が可能です。
１. 診断AIの概要
診断AIに歯科パノラマエックス線画像を読み込ませる事により、「う蝕」、「歯石」、「根尖病巣」、「囊胞」、「根分岐部病変」の位置と大きさを特定し、確信度と共に患部のマーキングを行います（図1）。
[画像1: https://prtimes.jp/i/34901/1/resize/d34901-1-614130-0.jpg ]
[表: https://prtimes.jp/data/corp/34901/table/1_1.jpg ]
診断AIは機械学習を用いている為、教師データ（患部情報）を読み込ませ、学習を重ねることで精度が向上していく仕組みとなっています。今後、更なる診断精度の向上と、歯科エックス線システムやカルテシステムとの連携などの機能強化を予定しています。（図2）
[画像2: https://prtimes.jp/i/34901/1/resize/d34901-1-955799-1.jpg ]
２. 共同研究の背景
近年、急速に高性能化しているコンピューティングに加えて、機械学習などのAI分野も急速に成長しています。現在、多くの医療分野でのAI導入が検討されている中、葵会とメディホームは歯科医療における、歯科パノラマエックス線画像の分析に着目しました。歯科パノラマエックス線画像は、歯科治療の初診時にはほとんどの患者に対して撮影されるエックス線写真であり、口腔内全体を把握することができます。
しかし、歯科パノラマエックス線画像の読影は歯科医師の経験等により差が出ることもあるため、正確な読影による診断に基づく「医療の標準化」およびAI による「ダブルチェック」が望まれます。そのため、歯科医師のサポートを行うことが可能な診断AIを開発することができれば、診断品質の向上や医師の業務負担の軽減も期待できると考えました。
今回の共同研究では、葵会と歯科医師のスタディグループ提供による教師データを用い、AOI国際病院歯科口腔外科の田島聖士医師を中心として歯科パノラマエックス線の読影および検証を行い、診断AIの開発をメディホームにて実施しました（図3）。なお、今回のR&Dで使用した教師データ数は、パノラマエックス線写真を約12,000枚、病状患部を約25,000件を利用しました。
[画像3: https://prtimes.jp/i/34901/1/resize/d34901-1-806706-2.jpg ]
※本プレスリリースのPDFはこちらからダウンロード頂けます。
http://medihome.jp/ir/dentalai/medihome_ai_20180604c.pdf
◇ メディホームについて
メディホーム株式会社は医療分野における、画像処理を得意とし、医療業界の発展に向け、新しい技術の研究、取り組みを行っています。AI/人工知能を中心とした技術を積極的に活用しこれまでにはなかったサービスを生み出していきます。
■社名 ：メディホーム株式会社
■所在 ：東京都渋谷区
■事業内容 ：医療系IT技術の開発・提供
■Webサイト ：https://medihome.jp
[画像4: https://prtimes.jp/i/34901/1/resize/d34901-1-128156-4.jpg ]
※本文注釈
[1] 開発した診断AIは特許出願済み
[2] 2018年5月時点では、「う蝕」、「根尖病巣」のみ対応しており、「歯石」、「囊胞」、「根分岐部病変」については順次対応予定
[3] メディホーム所有のPC上で計測
医療法人社団 葵会（本部：東京都千代田区、理事長：新谷幸義、以下葵会）とメディホーム株式会社（本社：東京都渋谷区、代表取締役：菅藤達也、以下メディホーム）は2018年6月1日、歯科パノラマエックス線における診断AI（人工知能）を共同で研究開発しました[1]。
葵会・AOI国際病院総合研究センターとメディホームは、2018年3月に「医療×ＩＴ」の発展に向けた共同開発プロジェクトを立ち上げ、取り組みを行ってきました。今回の研究開発では、歯科パノラマエックス線における診断AI（以下診断AI）システムの基本機能を開発し、「う蝕（虫歯）」をはじめ、「根尖病巣」、「歯石」、「嚢胞」、「根分岐部病変」の各症状の患部を検出することが可能となっています[2]。病状によっては、医師が見逃した患部を診断AIが特定するなど、人間を上回る精度を発揮し始めています。また、診断AIによる歯科パノラマエックス線画像の読影時間は、1枚あたり0.018秒程度[3] であり、ベテラン歯科医師による平均的な読影時間120秒の約6000倍で診断が可能です。
１. 診断AIの概要
診断AIに歯科パノラマエックス線画像を読み込ませる事により、「う蝕」、「歯石」、「根尖病巣」、「囊胞」、「根分岐部病変」の位置と大きさを特定し、確信度と共に患部のマーキングを行います（図1）。
[画像1: https://prtimes.jp/i/34901/1/resize/d34901-1-614130-0.jpg ]
[表: https://prtimes.jp/data/corp/34901/table/1_1.jpg ]
診断AIは機械学習を用いている為、教師データ（患部情報）を読み込ませ、学習を重ねることで精度が向上していく仕組みとなっています。今後、更なる診断精度の向上と、歯科エックス線システムやカルテシステムとの連携などの機能強化を予定しています。（図2）
[画像2: https://prtimes.jp/i/34901/1/resize/d34901-1-955799-1.jpg ]
２. 共同研究の背景
近年、急速に高性能化しているコンピューティングに加えて、機械学習などのAI分野も急速に成長しています。現在、多くの医療分野でのAI導入が検討されている中、葵会とメディホームは歯科医療における、歯科パノラマエックス線画像の分析に着目しました。歯科パノラマエックス線画像は、歯科治療の初診時にはほとんどの患者に対して撮影されるエックス線写真であり、口腔内全体を把握することができます。
しかし、歯科パノラマエックス線画像の読影は歯科医師の経験等により差が出ることもあるため、正確な読影による診断に基づく「医療の標準化」およびAI による「ダブルチェック」が望まれます。そのため、歯科医師のサポートを行うことが可能な診断AIを開発することができれば、診断品質の向上や医師の業務負担の軽減も期待できると考えました。
今回の共同研究では、葵会と歯科医師のスタディグループ提供による教師データを用い、AOI国際病院歯科口腔外科の田島聖士医師を中心として歯科パノラマエックス線の読影および検証を行い、診断AIの開発をメディホームにて実施しました（図3）。なお、今回のR&Dで使用した教師データ数は、パノラマエックス線写真を約12,000枚、病状患部を約25,000件を利用しました。
[画像3: https://prtimes.jp/i/34901/1/resize/d34901-1-806706-2.jpg ]
※本プレスリリースのPDFはこちらからダウンロード頂けます。
http://medihome.jp/ir/dentalai/medihome_ai_20180604c.pdf
◇ メディホームについて
メディホーム株式会社は医療分野における、画像処理を得意とし、医療業界の発展に向け、新しい技術の研究、取り組みを行っています。AI/人工知能を中心とした技術を積極的に活用しこれまでにはなかったサービスを生み出していきます。
■社名 ：メディホーム株式会社
■所在 ：東京都渋谷区
■事業内容 ：医療系IT技術の開発・提供
■Webサイト ：https://medihome.jp
[画像4: https://prtimes.jp/i/34901/1/resize/d34901-1-128156-4.jpg ]
※本文注釈
[1] 開発した診断AIは特許出願済み
[2] 2018年5月時点では、「う蝕」、「根尖病巣」のみ対応しており、「歯石」、「囊胞」、「根分岐部病変」については順次対応予定
[3] メディホーム所有のPC上で計測
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