臨床整形外科57巻10号

2022年10月発行

特集 整形外科領域における人工知能の応用 各論

股関節単純X線画像を用いた骨粗鬆症診断

著者： 山本乃利男¹

所属機関： ¹宮本整形外科病院整形外科

ページ範囲：P.1235 - P.1239

近年，人工知能の研究が発展し，各画像から骨粗鬆症の有無を推測する研究が増えている．今回私たちは，股関節正面単純X線画像から深層学習を用いて骨粗鬆症の有無を推測できるかを検討した．結果は股関節正面単純X線画像から骨粗鬆症の有無を推測することがある程度の識別能で可能であった．また，股関節正面単純X線画像に患者因子を追加することで診断予測が向上した．特に感度が良好であったので，骨粗鬆症の有無についてのscreening toolとして有用であると考える．人工知能を用いた骨粗鬆症診断関連研究は今後も発展することが予想されるため，知見を継続的にupdateすることが必要であると考える．

参考文献

1) Singh M, Nagrath AR, Maini PS. Changes in trabecular pattern of the upper end of the femur as an index of osteoporosis. J Bone Joint Surg Am 1970;52(3):457-67.

2) Ferizi U, Honig S, Chang G. Artificial intelligence, osteoporosis and fragility fractures. Curr Opin Rheumatol 2019;31(4):368-75.

3) Cruz AS, Lins HC, Medeiros RVA, et al. Artificial intelligence on the identification of risk groups for osteoporosis, a general review. Biomed Eng Online 2018;17(1):12.

4) Yamamoto N, Sukegawa S, Kitamura A, et al. Deep learning for osteoporosis classification using hip radiographs and patient clinical covariates. Biomolecules 2020;10(11):1534.

5) Yamamoto N, Sukegawa S, Yamashita K, et al. Effect of patient clinical variables in osteoporosis classification using hip X-rays in deep learning analysis. Medicina (Kaunas) 2021;57(8):846.

6) Smith M, Giannoudis PV. Fragility fractures:a complex interaction of the health care system- the patient and the bone:Can we do better? Injury 2017;48 Suppl 7:S1-S3.

7) Hsieh CI, Zheng K, Lin C, et al. Automated bone mineral density prediction and fracture risk assessment using plain radiographs via deep learning. Nat Commun 2021;12(1):5472.

8) Jang M, Kim M, Bae SJ, et al. Opportunistic osteoporosis screening using chest radiographs with deep learning:development and external validation with a cohort dataset. J Bone Miner Res 2022;37(2):369-77.

9) Smets J, Shevroja E, Hügle T, et al. Machine learning solutions for osteoporosis-a review. J Bone Miner Res 2021;36(5):833-51.

10) Sukegawa S, Fujimura A, Taguchi A, et al. Identification of osteoporosis using ensemble deep learning model with panoramic radiographs and clinical covariates. Sci Rep 2022;12(1):6088.