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深層学習、シミュレーション、統計モデルを融合した人工股関節手術の意思決定支援

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研究課題番号 KAKENHI-PROJECT-19H01176
研究種目 基盤研究(A)
研究分野
研究機関 奈良先端科学技術大学院大学
代表研究者 佐藤 嘉伸
研究分担者 大竹 義人
研究分担者 SOUFI MAZEN
研究分担者 菅野 伸彦
研究分担者 高尾 正樹
研究分担者 上村 圭亮
研究分担者 三木 秀宣
研究分担者 鍵山 善之
研究分担者 高木 周
研究分担者 田中 正夫
研究分担者 日朝 祐太
研究期間 開始年月日 2019/4/1
研究期間 終了年度 2022
研究ステータス 完了 (2022/4/1)
配分額(合計) 45,240,000 (直接経費 :34,800,000、間接経費 :10,440,000)
配分額(履歴) 2022年度:9,620,000 (直接経費 :7,400,000、間接経費 :2,220,000)
2021年度:10,530,000 (直接経費 :8,100,000、間接経費 :2,430,000)
2020年度:10,530,000 (直接経費 :8,100,000、間接経費 :2,430,000)
2019年度:14,560,000 (直接経費 :11,200,000、間接経費 :3,360,000)
キーワード 変形性股関節症
人工関節
筋骨格
手術DX
手術AI
CT
筋肉セグメンテーション
筋骨格セグメンテーション
人工股関節
筋骨格統計形状モデル
疾患進行モデル
筋肉量
骨密度
人工知能
自動手術計画
手術シミュレーション
深層学習
筋萎縮
筋変性
関節可動域
金属アーチファクト削減

研究成果

[雑誌論文] Rotational-motion measurement of the sacroiliac joint using upright MRI scanning and intensity-based registration: is there a sex difference?.

Tani T, Takao M, Soufi M, Otake Y, Fukuda N, Hamada H, Uemura K, Sato Y, Sugano N. 2023

[学会発表] Segmentation of musculoskeletal structures in supine and upright CTs towards quantitative analysis of musculoskeletal deformation in standing position.

Hakotani T, Otake Y, Soufi M, Hashimoto M, Yamada Y, Yamada M, Yokoyama Y, Uemura K, Takao M, Sugano N, Jinzaki M. 2022

[学会発表] Virtual Standing Position Transformation from Supine CT using Whole-body Upright CT Scanner. IEICE Technical Report;

Hakotani T, Otake Y, Soufi M, Hashimoto M, Yamada Y, Yamada M, Yokoyama Y, Uemura K, Takao M, Sugano N, Jinzaki M 2022

[学会発表] Development of Automated Pre-operative Planning System for Cup in Total Hip Arthroplasty Using Deep Learning Technique

Keto SHIBUYA, Yoshiyuki KAGIYAMA, Fuga YAJIMA, Shun INOUE, Yoshito OTAKE, Masaki TAKAO, Nobuhiko SUGANO and Yoshinobu SATO 2022

[雑誌論文] Decomposition of Musculoskeletal Structures from Radiography using an Improved CycleGAN Framework

Nakanishi Naoki、Otake Yoshito、Hiasa Yuta、Gu Yi、Uemura Keisuke、Takao Masaki、Sugano Nobuhiko、Sato Yoshinobu 2022

[学会発表] Patient-specific musculoskeletal simulation using an elastic volume simulator VIPER and medical image-based modeling.

Ino J, Otake Y, Soufi M, Uemura K, Takao M, Sugano N, Sato Y. 2022

[学会発表] BMD-GAN: Bone mineral density estimation using x-ray image decomposition into projections of bone-segmented quantitative computed tomography using hierarchical learning.

Gu Y, Otake Y, Uemura K, Soufi M, Takao M, Sugano N, Sato Y. 2022

[学会発表] CT画像における筋骨格の自動認識

佐藤嘉伸、大竹義人、Mazen Soufi、上村圭亮、高尾正樹、菅野伸彦 2022

[学会発表] Automatic Multi-Measure Classification of Hip Osteoarthritis Based on Digitally-Reconstructed Radiographs using Deep Learning.

Masuda M, Soufi M, Otake Y, Uemura K, Takao M, Sugano N, Sato Y. 2022

[雑誌論文] Automated segmentation of an intensity calibration phantom in clinical CT images using a convolutional neural network

Uemura Keisuke、Otake Yoshito、Takao Masaki、Soufi Mazen、Kawasaki Akihiro、Sugano Nobuhiko、Sato Yoshinobu 2021

[学会発表] Musculoskeletal Medical Image Analysis and its Applications, Foresight Advanced Materials for Biotechnology and Precision Health and Medicine with AI

Yoshinobu Sato, Yoshito Otake, Yuta Hiasa, Masaki Takao, Nobuhiko Sugano 2021

[学会発表] Artifical intelligenceを用いた変形性股関節症患者の股関節周囲筋評価

岩佐諦、高尾正樹、大竹義人、高木啓至、濱田英敏、安藤渉、佐藤嘉伸、菅野伸彦 2020

[学会発表] Bayesian U-netを用いた股関節形成不全症例の筋萎縮の評価

上村圭亮、大竹義人、岡本昌士、徳永邦彦、高尾正樹、菅野伸彦、佐藤嘉伸 2020

[雑誌論文] Bayesian segmentation of hip and thigh muscles in metal artifact-contaminated CT using convolutional neural network-enhanced normalized metal artifact reductio

Sakamoto M, Hiasa Y, Otake Y, Takao M, Suzuki Y, Sugano N, Sato Y. 2020

[学会発表] Bayesian U-netを用いた股関節疾患症例CT画像からの三次元骨形状の抽出

槇野大樹、大竹義人、上村圭亮、高尾正樹、菅野伸彦、佐藤嘉伸 2020

[雑誌論文] Fully automatic estimation of pelvic sagittal inclination from anterior-posterior radiography image using deep learning framework

Jodeiri A, Zoroofi RA, Hiasa Y, Takao M, Sugano N, Yoshinobu S, Otake Y. 2020

[雑誌論文] Posterior Pelvic Tilt From Supine to Standing in Patients With Symptomatic Developmental Dysplasia of the Hip

Tani T, Takao M, Uemura K, Otake Y, Hamada H, Ando W, Sato Y, Sugano N. 2020

[学会発表] 立位MRI装置を用いた臥位から立位の男女別仙腸関節動態の検討

谷哲郎、高尾正樹、Soufi Mazen、濱田英敏、安藤渉、大竹義人、佐藤嘉伸、菅野英彦 2020

[雑誌論文] Automated Muscle Segmentation from Clinical CT Using Bayesian U-Net for Personalized Musculoskeletal Modeling

Hiasa Yuta、Otake Yoshito、Takao Masaki、Ogawa Takeshi、Sugano Nobuhiko、Sato Yoshinobu 2020

[学会発表] THA術前の股関節周囲筋萎縮及び変性と術後早期身体機能との関連

岩佐 諦、高尾 正樹、大竹 義人、濱田 英敏、安藤 渉、高木 啓至、佐藤 嘉伸、菅野 伸彦 2020

[学会発表] Statistical Analysis of Sacral Bone Density using a CNN-based Atlas Creation on a Large-scale CT database

Akihiro Kawasaki, Yoshito Otake, Keisuke Uemura, Masaki Takao, Nobuhiko Sugano, Yoshinobu Sato 2020

[学会発表] AIを活用した計算解剖学と手術データサイエンス

佐藤 嘉伸, 大竹 義人, 日朝 祐太, 上村 圭亮, 高尾 正樹, 菅野 伸彦 2020

[学会発表] CycleGAN を用いた単純 X 線画像からの下肢筋骨格領域抽出の初期検討

中西直樹, 日朝祐太, 大竹義人, 高尾正樹, 菅野伸彦, 佐藤嘉伸 2019

[雑誌論文] GANを用いた実X線画像からの疑似X線画像変換 ―骨盤傾斜角推定手法の実画像への適用―

日朝 祐太、大竹 義人、松岡 拓未、高尾 正樹、菅野 伸彦、佐藤 嘉伸 2019