ベイズモデリングによるデータ同化と位相的データ解析を用いた顎骨切削手術技能評価

• Project/Area Number: 24K00832
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 20010:Mechanics and mechatronics-related
• Research Institution: Tokyo Institute of Technology
• Principal Investigator: 中野 寛 東京工業大学, 工学院, 准教授 (70433068)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 大井 一浩 金沢大学, 附属病院, 講師 (90451450) ; 大廣 洋一 北海道大学, 歯学研究院, 教授 (40301915) ; 格口 渉 北海道大学, 歯学研究院, 助教 (70740645)
• Project Period (FY): 2024-04-01 – 2027-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2024)
• Budget Amount: ¥18,460,000 (Direct Cost: ¥14,200,000、Indirect Cost: ¥4,260,000); Fiscal Year 2026: ¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,000,000、Indirect Cost: ¥600,000); Fiscal Year 2025: ¥2,470,000 (Direct Cost: ¥1,900,000、Indirect Cost: ¥570,000); Fiscal Year 2024: ¥13,390,000 (Direct Cost: ¥10,300,000、Indirect Cost: ¥3,090,000)
• Keywords: 振動モニタリング / 時系列解析 / 顎変形症手術 / 骨切削

Outline of Research at the Start

顎変形症治療のため回転切削器具を用いて顎骨切削手術する際，神経や血管など重要な組織を有する海綿骨へ切削バーが到達する判断を得やくする切削条件を解明し，安全に骨切り手術が行える手術支援システムを構築することを目的とする．人の顎骨切削時の計測データをロバスト推定した物理量と切削数理モデルから算出した物理量をデータ解析することで，手術時に計測困難なハンドピース操作パラメータと海綿骨判定指標に関与する切削動剛性を推定する．さらに，切削動剛性と術者が海綿骨到達を感知しやすいハンドピース操作パラメータとの相関を主成分分析し，海綿骨到達を感知しやすい最適なハンドピース操作方法を提示する．