デンタルCT画像を患歯に投影した拡張現実感表示による歯内療法支援システムの開発

• Project/Area Number: 22592113
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Research Field: Conservative dentistry
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 齋藤 健太郎 東京大学, 医学部附属病院, その他 (70570414)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 正宗 賢 東京大学, 情報理工学系研究科, 准教授 (00280933) ; 末永 英之 東京大学, 医学部附属病院, 特任講師 (10396731) ; 森 良之 東京大学, 医学部附属病院, 准教授 (70251296)
• Project Period (FY): 2010-04-01 – 2013-03-31
• Project Status: Declined (Fiscal Year 2012)
• Budget Amount: ¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000); Fiscal Year 2012: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000); Fiscal Year 2011: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000); Fiscal Year 2010: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
• Keywords: 歯内療法 / 拡張現実感

Research Abstract

歯内療法学は硬組織に囲まれた狭小な根管を治療対象としており、歯の内部に広がっている髄腔の三次元的な位置関係を把握することは重要である。本研究では、インテグラルビデオグラフィ立体画像表示システムを用いた歯の三次元拡張現実感表示の可能性を示した。インテグラルビデオグラフィ立体画像表示システムは、高密度の背面液晶ディスプレイとマイクロアレイレンズから構成される。X線CT診断装置でヒトのCT画像データを取得し、そのデータに基づいて歯の三次元サーフェスモデルを医用画像処理ソフトウェアにて構成する。医用画像処理オープンソースソフトウエアの機能を拡張して、インテグラルビデオグラフィ立体画像の作成のためのグラフィックス用演算ユニットを用いた独自のアルゴリズムにより歯の立体画像のリアルタイム重畳表示を行なった。患者・インテグラルビデオグラフィ立体画像間の座標系の統合手法として、位置と方向をリアルタイムに計測する光学式トラッキングシステムを用い、拡張現実感映像は三次元カメラにより記録した。患者位置の同定・追従により、レジストレーションが達成され、正しい位置に歯のインテグラルビデオグラフィ立体画像が重畳表示された。どの位置からも立体視が可能で、視点位置に応じた立体映像が正しく表示されていることが確認できた。患者の動きにおいても適切に検出され、立体画像はリアルタイムに更新された。患者とインテグラルビデオグラフィ立体画像を重ね合わせる拡張現実感表示により、歯を立体映像として実空間に表示し、空間的な位置関係を立体的に理解することが可能であった。