| Project/Area Number |
21K17123
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Basic Section 57060:Surgical dentistry-related
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| Research Institution | Tokyo Dental College |
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Principal Investigator |
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2022: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000)
Fiscal Year 2021: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000)
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| Keywords | extended reality / virtual reality / mixed reality / orthognathic surgery / image guided surgery / CAD/CAM / Mixed Reality / head mounted display / Image-guided surgery / Extended Reality |
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| Outline of Research at the Start |
デジタル技術を用いた手術支援システム構築は、医療分野においてパラダイムシフトをおこしているといっても過言ではなく、口腔外科領域への応用が期待されている。
本申請では、CAD/CAM技術と複合現実Mixed Reality技術を搭載したヘッドマウントディスプレイをナビゲーションとして応用する。具体的には、術前ヴァーチャルオペレーションを術野に投影し、今までにない3次元的手術を行うことにより、顎矯正手術で求められるマイクロメートルオーダーの高精度手術の実現を目指す。以上より、術者の技術や経験の差に依存しない普遍的で、高い精度と安全性のある新規手術支援システムを確立する。
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| Outline of Final Research Achievements |
In Le Fort I osteotomy, a type of surgery for jaw deformity, CAD/CAM technology is used as a method to reproduce preoperative virtual operations during surgery. However, it was difficult to confirm during surgery whether the surgery was being performed as planned. Therefore, we developed a method to perform surgery while wearing a head-mounted display equipped with mixed reality technology during surgery and superimposing a 3D hologram created from the preoperative virtual operations onto the surgical field. As a result, the reproducibility and accuracy of the preoperative plan when moving the maxilla was improved, and it was suggested that this could become a universal surgical procedure regardless of years of experience.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
Le Fort I 型骨切り術による上顎骨移動・固定には、術前に印象採得した模型を用い作製するダブルスプリント法が用いられているが、作製過程における誤差が生じることに加え3次元的変化を十分に再現出来ず、術者の経験に依存している点が大きい。本研究の成果により、施設や経験年数に依存しない普遍的で高精度な手術が行えるようになった。さらに本技術は口腔外科領域のその他の手術にも応用することが可能であり、様々な手術を安全かつ高精度に行えることが期待できる。
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