成人脊柱変形に対する可視光画像におけるAIを用いた姿勢推定とX線における体幹・下肢姿勢評価の比較
はじめに：成人脊柱変形（ASD）は，脊柱の三次元的な変形により高齢者のQOLに大きな影響を与える疾患である．ASDの評価には立位X線が用いられるが，被曝リスクや姿勢変動による評価の再現性の低さが課題となっている．そこで今回は，可視光画像を用いた姿勢推定AIの有用性を検討することを目的とした．対象と方法：ASD患者23名に対して，立位全脊椎・下肢全長X線を撮影すると同時に，可視光画像を取得した．姿勢推定AIを用いて計17点のキーポイントを出力し，姿勢推定パラメーターを定義した．そのパラメーターとX線で取得したパラメーターとの相関を解析した．結果：姿勢推定パラメーターで，冠状面では肩バランス・体幹...
Saved in:
| Published in | Journal of Spine Research Vol. 16; no. 5; pp. 754 - 762 |
|---|---|
| Main Authors | , , , , |
| Format | Journal Article |
| Language | Japanese |
| Published |
一般社団法人 日本脊椎脊髄病学会
20.05.2025
日本脊椎脊髄病学会 |
| Subjects | |
| Online Access | Get full text |
| ISSN | 1884-7137 2435-1563 |
| DOI | 10.34371/jspineres.2024-0030 |
Cover
Loading…
| Abstract | はじめに：成人脊柱変形（ASD）は，脊柱の三次元的な変形により高齢者のQOLに大きな影響を与える疾患である．ASDの評価には立位X線が用いられるが，被曝リスクや姿勢変動による評価の再現性の低さが課題となっている．そこで今回は，可視光画像を用いた姿勢推定AIの有用性を検討することを目的とした．対象と方法：ASD患者23名に対して，立位全脊椎・下肢全長X線を撮影すると同時に，可視光画像を取得した．姿勢推定AIを用いて計17点のキーポイントを出力し，姿勢推定パラメーターを定義した．そのパラメーターとX線で取得したパラメーターとの相関を解析した．結果：姿勢推定パラメーターで，冠状面では肩バランス・体幹傾斜・膝内外反，矢状面では体幹傾斜・膝屈曲伸展とX線パラメーターとの有意な相関を認めた．これにより，可視光画像を用いた姿勢推定AIでの姿勢評価がASD患者に対して有効であることが示唆された．結語：姿勢推定AIは，着衣下でも簡便かつ非侵襲的にASD患者の姿勢評価を可能とするため，臨床現場での応用が期待される．今後，さらなる症例を用いた研究により精度向上を検討する必要がある． |
|---|---|
| AbstractList | 「要旨」「はじめに」 : 成人脊柱変形 (ASD) は, 脊柱の三次元的な変形により高齢者のQOLに大きな影響を与える疾患である. ASDの評価には立位X線が用いられるが, 被曝リスクや姿勢変動による評価の再現性の低さが課題となっている. そこで今回は, 可視光画像を用いた姿勢推定AIの有用性を検討することを目的とした. 「対象と方法」 : ASD患者23名に対して, 立位全脊椎・下肢全長X線を撮影すると同時に, 可視光画像を取得した. 姿勢推定AIを用いて計17点のキーポイントを出力し, 姿勢推定パラメーターを定義した. そのパラメーターとX線で取得したパラメーターとの相関を解析した. 「結果」 : 姿勢推定パラメーターで, 冠状面では肩バランス・体幹傾斜・膝内外反, 矢状面では体幹傾斜・膝屈曲伸展とX線パラメーターとの有意な相関を認めた. これにより, 可視光画像を用いた姿勢推定AIでの姿勢評価がASD患者に対して有効であることが示唆された. 「結語」 : 姿勢推定AIは, 着衣下でも簡便かつ非侵襲的にASD患者の姿勢評価を可能とするため, 臨床現場での応用が期待される. 今後, さらなる症例を用いた研究により精度向上を検討する必要がある. はじめに：成人脊柱変形（ASD）は，脊柱の三次元的な変形により高齢者のQOLに大きな影響を与える疾患である．ASDの評価には立位X線が用いられるが，被曝リスクや姿勢変動による評価の再現性の低さが課題となっている．そこで今回は，可視光画像を用いた姿勢推定AIの有用性を検討することを目的とした．対象と方法：ASD患者23名に対して，立位全脊椎・下肢全長X線を撮影すると同時に，可視光画像を取得した．姿勢推定AIを用いて計17点のキーポイントを出力し，姿勢推定パラメーターを定義した．そのパラメーターとX線で取得したパラメーターとの相関を解析した．結果：姿勢推定パラメーターで，冠状面では肩バランス・体幹傾斜・膝内外反，矢状面では体幹傾斜・膝屈曲伸展とX線パラメーターとの有意な相関を認めた．これにより，可視光画像を用いた姿勢推定AIでの姿勢評価がASD患者に対して有効であることが示唆された．結語：姿勢推定AIは，着衣下でも簡便かつ非侵襲的にASD患者の姿勢評価を可能とするため，臨床現場での応用が期待される．今後，さらなる症例を用いた研究により精度向上を検討する必要がある． |
| Author | 大場, 哲郎 田中, 伸樹 波呂, 浩孝 後藤, 豪 小田, 洸太郎 |
| Author_xml | – sequence: 1 fullname: 小田, 洸太郎 organization: 山梨大学医学部整形外科学講座 – sequence: 1 fullname: 後藤, 豪 organization: 山梨大学医学部整形外科学講座 – sequence: 1 fullname: 田中, 伸樹 organization: 山梨大学医学部整形外科学講座 – sequence: 1 fullname: 大場, 哲郎 organization: 山梨大学医学部整形外科学講座 – sequence: 1 fullname: 波呂, 浩孝 organization: 山梨大学医学部整形外科学講座 |
| BookMark | eNpNkc9LG0EcxYei0FT9D_ovrJ2fO9mjSGsDQi8VvA2TnVmbJW5k1x563MRCTaBWjYV6EYO0KQVDT61a9Y-ZTLJ_hhNjSy_ve3iPzxfeewJmkkaiAXiK4CKhhKNncbZVS3Sqs0UMMfUgJPARKGFKmIeYT2ZACZXL1OOI8MdgIctiCCHGCCOflkB79OHT8PKy2GmPTn7as1173TP5Dzu4MfkX0-zYvUHx9bN9vzvuXtnWnrNM3jb5vrOWKqZ5MO72Tb5j8hP77dZ2eqOPfXt-bPL--vjX8f_h4fWhvbgwravh707R7E3Txfej4c2pyc9Hg27xpzUPZiNZz_TCw50Day-ev15-6a2-WqksL616MWaEe1VcVTzQUJW1JgoFkQ5DhMJIUVLm1Mc0Uiys-pIqFkjpq6DKZUAVCQIaMBoiMgdWptxNrWqhrDeSuutPxI23aeL-imiD3zcqXJ1MQIh8ODlEQM6oE_eCMUIId6TKlBRn23JDi620tinTd0Km27Ww7pB_lxHIF2wik4UmLPgvE76RqYgluQNS27zi |
| ContentType | Journal Article |
| Copyright | 2025 Journal of Spine Research編集委員会 |
| Copyright_xml | – notice: 2025 Journal of Spine Research編集委員会 |
| CorporateAuthor | 山梨大学医学部整形外科学講座 |
| CorporateAuthor_xml | – name: 山梨大学医学部整形外科学講座 |
| DOI | 10.34371/jspineres.2024-0030 |
| DatabaseTitleList | |
| DeliveryMethod | fulltext_linktorsrc |
| EISSN | 2435-1563 |
| EndPage | 762 |
| ExternalDocumentID | fg7spine_2025_001605_003_0754_07624553337 article_jspineres_16_5_16_2024_0030_article_char_ja |
| GroupedDBID | .55 ABDBF ALMA_UNASSIGNED_HOLDINGS JMI JSF JSH RJT RZJ X7M ABJNI |
| ID | FETCH-LOGICAL-j2537-b2bd79e0d8ee3d19fecc11cfd43874624fd5cb6a4d59aa6d9b7a94d3994954c13 |
| ISSN | 1884-7137 |
| IngestDate | Mon Aug 18 08:41:53 EDT 2025 Wed Sep 03 06:30:25 EDT 2025 |
| IsDoiOpenAccess | true |
| IsOpenAccess | true |
| IsPeerReviewed | true |
| IsScholarly | true |
| Issue | 5 |
| Language | Japanese |
| LinkModel | OpenURL |
| MergedId | FETCHMERGED-LOGICAL-j2537-b2bd79e0d8ee3d19fecc11cfd43874624fd5cb6a4d59aa6d9b7a94d3994954c13 |
| OpenAccessLink | https://www.jstage.jst.go.jp/article/jspineres/16/5/16_2024-0030/_article/-char/ja |
| PageCount | 9 |
| ParticipantIDs | medicalonline_journals_fg7spine_2025_001605_003_0754_07624553337 jstage_primary_article_jspineres_16_5_16_2024_0030_article_char_ja |
| PublicationCentury | 2000 |
| PublicationDate | 2025/05/20 |
| PublicationDateYYYYMMDD | 2025-05-20 |
| PublicationDate_xml | – month: 05 year: 2025 text: 2025/05/20 day: 20 |
| PublicationDecade | 2020 |
| PublicationTitle | Journal of Spine Research |
| PublicationYear | 2025 |
| Publisher | 一般社団法人 日本脊椎脊髄病学会 日本脊椎脊髄病学会 |
| Publisher_xml | – name: 一般社団法人 日本脊椎脊髄病学会 – name: 日本脊椎脊髄病学会 |
| References | 8) Next-generation pose detection with MoveNet and TensorFlow.js [Internet]: TensorFlow. 2021 May 17. [cited 2024 Nov. 25]. Available from: https://blog.tensorflow.org/2021/05/next-generation-pose-detection-with-movenet-and-tensorflowjs.html 1) Ohba T, Goto G, Oda K, et al: Comparative study for characteristics of locomotive syndrome in patients with lumbar stenosis and adult spinal deformity. J Clin Med. 2023; 12 (13): 4345 11) Passias PG, Horn SR, Frangella NJ, et al: Full-body analysis of adult spinal deformity patients' age-adjusted alignment at 1 year. World Neurosurg. 2018; 114: e775-e784 6) Saiki Y, Kabata T, Ojima T, et al: Reliability and validity of pose estimation algorithm for measurement of knee range of motion after total knee arthroplasty. Bone Joint Res. 2023; 12 (5): 313-320 3) Gomez-Rice A, Madrid C, Izquierdo E, et al: Does clinical photography influence satisfaction with surgery in adult patients operated on for spinal deformity? Int J Spine Surg. 2021; 14 (6): 1037-1042 5) Timurtaş E, Avcı EE, Mate K, et al: A mobile application tool for standing posture analysis: development, validity, and reliability. Ir J Med Sci. 2022; 191 (5): 2123-2131 7) Goto G, Ariga K, Tanaka N, et al: Clinical significance of pose estimation methods compared with radiographic parameters in adolescent patients with idiopathic scoliosis. Spine Surg Relat Res. 2024; 8 (5): 485-493 9) Matamalas A, Bagó J, D'Agata E, et al: Reliability and validity study of measurements on digital photography to evaluate shoulder balance in idiopathic scoliosis. Scoliosis. 2014; 9 (1): 23 10) Washabaugh EP, Shanmugam TA, Ranganathan R, et al: Comparing the accuracy of open-source pose estimation methods for measuring gait kinematics. Gait Posture. 2022; 97: 188-195 2) Severijns P, Moke L, Overbergh T, et al: Dynamic sagittal alignment and compensation strategies in adult spinal deformity during walking. Spine J. 2021; 21 (7): 1059-1071 4) Zheng C, Wu W, Chen C, et al: Deep learning-based human pose estimation: a survey. ACM Comput Surv. 2023; 56 (1): 1-37 |
| References_xml | – reference: 7) Goto G, Ariga K, Tanaka N, et al: Clinical significance of pose estimation methods compared with radiographic parameters in adolescent patients with idiopathic scoliosis. Spine Surg Relat Res. 2024; 8 (5): 485-493 – reference: 5) Timurtaş E, Avcı EE, Mate K, et al: A mobile application tool for standing posture analysis: development, validity, and reliability. Ir J Med Sci. 2022; 191 (5): 2123-2131 – reference: 6) Saiki Y, Kabata T, Ojima T, et al: Reliability and validity of pose estimation algorithm for measurement of knee range of motion after total knee arthroplasty. Bone Joint Res. 2023; 12 (5): 313-320 – reference: 4) Zheng C, Wu W, Chen C, et al: Deep learning-based human pose estimation: a survey. ACM Comput Surv. 2023; 56 (1): 1-37 – reference: 9) Matamalas A, Bagó J, D'Agata E, et al: Reliability and validity study of measurements on digital photography to evaluate shoulder balance in idiopathic scoliosis. Scoliosis. 2014; 9 (1): 23 – reference: 1) Ohba T, Goto G, Oda K, et al: Comparative study for characteristics of locomotive syndrome in patients with lumbar stenosis and adult spinal deformity. J Clin Med. 2023; 12 (13): 4345 – reference: 11) Passias PG, Horn SR, Frangella NJ, et al: Full-body analysis of adult spinal deformity patients' age-adjusted alignment at 1 year. World Neurosurg. 2018; 114: e775-e784 – reference: 10) Washabaugh EP, Shanmugam TA, Ranganathan R, et al: Comparing the accuracy of open-source pose estimation methods for measuring gait kinematics. Gait Posture. 2022; 97: 188-195 – reference: 2) Severijns P, Moke L, Overbergh T, et al: Dynamic sagittal alignment and compensation strategies in adult spinal deformity during walking. Spine J. 2021; 21 (7): 1059-1071 – reference: 3) Gomez-Rice A, Madrid C, Izquierdo E, et al: Does clinical photography influence satisfaction with surgery in adult patients operated on for spinal deformity? Int J Spine Surg. 2021; 14 (6): 1037-1042 – reference: 8) Next-generation pose detection with MoveNet and TensorFlow.js [Internet]: TensorFlow. 2021 May 17. [cited 2024 Nov. 25]. Available from: https://blog.tensorflow.org/2021/05/next-generation-pose-detection-with-movenet-and-tensorflowjs.html |
| SSID | ssj0002212164 ssib058493330 ssib043658114 ssib044745754 |
| Score | 2.3919947 |
| Snippet | ... 「要旨」「はじめに」 : 成人脊柱変形 (ASD) は, 脊柱の三次元的な変形により高齢者のQOLに大きな影響を与える疾患である. ASDの評価には立位X線が用いられるが, 被曝リスクや姿勢変動による評価の再現性の低さが課題となっている. そこで今回は,... |
| SourceID | medicalonline jstage |
| SourceType | Publisher |
| StartPage | 754 |
| SubjectTerms | 人工知能 姿勢推定 成人脊柱変形 |
| Title | 成人脊柱変形に対する可視光画像におけるAIを用いた姿勢推定とX線における体幹・下肢姿勢評価の比較 |
| URI | https://www.jstage.jst.go.jp/article/jspineres/16/5/16_2024-0030/_article/-char/ja http://mol.medicalonline.jp/library/journal/download?GoodsID=fg7spine/2025/001605/003&name=0754-0762j |
| Volume | 16 |
| hasFullText | 1 |
| inHoldings | 1 |
| isFullTextHit | |
| isPrint | |
| ispartofPNX | Journal of Spine Research, 2025/05/20, Vol.16(5), pp.754-762 |
| link | http://utb.summon.serialssolutions.com/2.0.0/link/0/eLvHCXMwpR1da9RAMGh9EUQUFesXfXAfT5PsJrv75uYuRyvoiwp9MiSXnHBgFVtffLu2gm3B-lEFfRGLaEWw-KStXz8mTXs_w5lNLpdqET_g2Bt2ZmdndyY7s8lmYhinQ25ardDkNXyoBRuU2KyFIY1rTkwjR0ZxZEd4H_LCRXf0Cjs_7ozvGrpaObV0eyo607qz43sl_6JVqAO94luyf6HZkilUAAz6hRI0DOUf6Zj4LhGCSJP4jHgKf74gAsJDhSjZJJ5FfIcoqJEIeA2ibOJTiB-J8jQKaPyiRkoN2ERolGgiFhgqYOXqGkfz4URCdzkNRbIBQw1g7zlDq2SoxgpQ2gUDJfrkrE_e1BJx4mkApEBhYYi-JgaUT2SftxLjyMjjlarfCaCnqEEk1fMg8YcoqgcCKKFpBBJjr7_KAfMgiXQ0MQhk9Tv1UUSYKBgS0Hh1kn8yZ4eI_9JNDOn7Zx37pq7l8YmoY3PJUVnIBzirKglUg0QImMRjCMBQPJBLaiX4A9pcPWYxKtXQQB1hFBRYy21dm1qDZSMXuXui36Xa3kFxf8h28GiDbZZXtDY3kN3RQJ2o-jZLRAP0KzUSdYV659gKzAp7a6Ch5bJKVXGWQuBZ3jxpT-lN3cqq4VRcI8-ThRdRVuGDf3bglFGuPfgkauRWggn1bVZDVzQIWMpjpO1rXNMFOO5AfzId_2gAcTCDwrWZA9sZyncbe2zYRppDxh7lNbxm3-MwCgG4NThHANG4pLTYUHd0cijLznPQlYPN37_Vgp7dQUyIZDuwr8OEHfuu589a85w3lbD18gFjf2F9IypfPA4auzrhIWN-896DjfX13uz85osP2au57Oty2n2XrX5Lu8_S6YVscbX3-ml2d25r6XM2swiotDufdh8CSo2l04-2llbS7mzafZG9-Z4tLG_eX8neP0-7K-NbH59XiTe-Ps7W1tKZzxufFnrTyzl17-2TjW8v0-77zdWl3peZw8aVpn-5PlorPspS69gO5TVYvGMuEzMWSUJjS7bBB1hWqx0zKjiDGW_HTityQxY7MgzdWEY8lCyGfRCTDmtZ9IgxNHFjIjlqjIhY8Ii14lZCLdZqJ6GIbdfhCbSBTaQphg0vn8rgZp55JyhW2qCc98ByAwcLnH9UvVnS4FurQSccNs5tU0NQrN-TwR9bz7H_Z3Hc2Du4Nk8YQ1O3bicnYTczFZ0qTPIH38kgbw |
| linkProvider | EBSCOhost |
| openUrl | ctx_ver=Z39.88-2004&ctx_enc=info%3Aofi%2Fenc%3AUTF-8&rfr_id=info%3Asid%2Fsummon.serialssolutions.com&rft_val_fmt=info%3Aofi%2Ffmt%3Akev%3Amtx%3Ajournal&rft.genre=article&rft.atitle=%E6%88%90%E4%BA%BA%E8%84%8A%E6%9F%B1%E5%A4%89%E5%BD%A2%E3%81%AB%E5%AF%BE%E3%81%99%E3%82%8B%E5%8F%AF%E8%A6%96%E5%85%89%E7%94%BB%E5%83%8F%E3%81%AB%E3%81%8A%E3%81%91%E3%82%8BAI%E3%82%92%E7%94%A8%E3%81%84%E3%81%9F%E5%A7%BF%E5%8B%A2%E6%8E%A8%E5%AE%9A%E3%81%A8X%E7%B7%9A%E3%81%AB%E3%81%8A%E3%81%91%E3%82%8B%E4%BD%93%E5%B9%B9%E3%83%BB%E4%B8%8B%E8%82%A2%E5%A7%BF%E5%8B%A2%E8%A9%95%E4%BE%A1%E3%81%AE%E6%AF%94%E8%BC%83&rft.jtitle=Journal+of+Spine+Research&rft.au=%E5%BE%8C%E8%97%A4%E8%B1%AA&rft.au=%E5%A4%A7%E5%A0%B4%E5%93%B2%E9%83%8E&rft.au=%E7%94%B0%E4%B8%AD%E4%BC%B8%E6%A8%B9&rft.au=%E5%B0%8F%E7%94%B0%E6%B4%B8%E5%A4%AA%E9%83%8E&rft.date=2025-05-20&rft.pub=%E6%97%A5%E6%9C%AC%E8%84%8A%E6%A4%8E%E8%84%8A%E9%AB%84%E7%97%85%E5%AD%A6%E4%BC%9A&rft.issn=1884-7137&rft.volume=16&rft.issue=5&rft.spage=754&rft.epage=762&rft_id=info:doi/10.34371%2Fjspineres.2024-0030&rft.externalDocID=fg7spine_2025_001605_003_0754_07624553337 |
| thumbnail_l | http://covers-cdn.summon.serialssolutions.com/index.aspx?isbn=/lc.gif&issn=1884-7137&client=summon |
| thumbnail_m | http://covers-cdn.summon.serialssolutions.com/index.aspx?isbn=/mc.gif&issn=1884-7137&client=summon |
| thumbnail_s | http://covers-cdn.summon.serialssolutions.com/index.aspx?isbn=/sc.gif&issn=1884-7137&client=summon |