MEDICINE & AI

タイトル：Digital removal of dermal denticle layer using geometric AI from 3D CT scans of shark craniofacial structures enhances anatomical precision. 雑誌名：Sci Rep. 2025 Jun 04; 15(1): 19659. 概　要： 本研究は、サメの頭蓋顔面形態計測における解剖学的精度を向上させるため、AIを用いて皮膚歯状層をデジタルで除去する手法を提案します。従来の標本準備法では、サメの軟骨性頭蓋骨が壊れやすく、測定精度が損なわれる問題がありました。CTスキャンは非侵襲的な観察手段ですが、皮膚歯状層の高い電子密度が内部構造の視認を妨げます。本研究では、機械学習アルゴリズムを用いたソフトウェア（SKINPEELER）を開発し、CTスキャンから皮膚歯状層を選択的に除去しました。20匹のサメのCTスキャンを用いて評価を行い、AI支援の手法が従来の手動測定と比較して高い精度を示しました。 方　法： 本研究は、20匹のサメ（Carcharhinus brachyurus 16匹、Alopias vulpinus 2匹、Sphyrna lewini 1匹、Prionace glauca 1匹）を対象にした研究です。CTスキャンのデジタル画像を処理するために、幾何学的AIを用いたソフトウェア（SKINPEELER）を開発し、DICOM画像から皮膚歯状層を除去しました。処理後のスキャンは骨再構築アルゴリズムを用いて再構築され、精密な頭蓋顔面測定が可能となりました。測定の精度は、処理された3D VRIsと従来の手動測定を比較することで評価しました。 結　果： AI支援の手法は、手動測定に対して86.16-98.52%の高い精度を示しました。また、再現性と繰り返し性を評価した結果、再現性（ICC: 0.456-0.998）と繰り返し性（オペレーター1: ICC 0.985-1.000、オペレーター2: ICC 0.882-0.999）が高いことが確認されました。このAI強化デジタル除去技術は、サメの頭蓋顔面形態の研究において信頼性の高い非破壊的な代替手段を提供します。 結　論： AIを用いた皮膚歯状層のデジタル除去技術は、サメの頭蓋顔面形態の研究において測定精度を向上させ、標本の完全性を保ちながら進化研究や保存活動、解剖学的調査の発展に寄与する可能性があります。