3D-CT画像を用いた顎運動表示システムの開発

1996 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 08835007
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Section: 時限
• Research Institution: Tokyo Institute of Technology
• Principal Investigator: 伊能 教夫 東京工業大学, 大学院・情報理工学研究科, 助教授 (70126308)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 槇 宏太郎 昭和大学, 歯学部, 講師 (80219295)
• Keywords: 下顎運動 / 三次元表示 / X線CTデータ / セファロ / 下顎頭

Research Abstract

咀嚼異常の診断やその原因を解明する上で、顎関節部の運動を対象者毎に正確に捉えることは非常に重要である。しかしながら現状では、顎の先端部の運動軌跡を2次元的に表示する手法に頼っており、生体情報を効果的に使用しているとは言えない。そこで本研究では、顎運動を3次元的に捉えることのできる表示システムを開発した。
顎運動は、上顎骨に対する下顎骨の相対的な剛体運動であり、運動表示には個体別のデータ、すなわち対象者自身の顎骨形態と同一の対象者の顎運動データが必要である。そこでまず、個体別の下顎骨形態をモデル化する手法を開発した。これは、X線3D-CT画像から下顎骨の輪郭線を抽出し、これを積層して立体表示する手法である。一方、顎運動データは、上顎骨に対する下顎骨の相対変位をデジタル量で計測可能な装置を用いて測定した。
これらのデータを用いて、上顎骨と下顎骨の相対位置を計算し、顎運動の様子をマウスのみで操作可能な表示システムをパーソナルコンピュータ上で構築した。この表示システムによって、従来のシステムにはない以下の機能を実現した。
1.個体別の顎運動を三次元的に表示できるようになった。また任意の部位での下顎の三次元運動の軌跡を観察できるようになった。
2.顎関節部の左右の動きを追跡可能となった。これにより、左右の動きが微妙に異なる顎運動も観察できるようになった。
また、現在医療現場で広く使用されている頭部X線規格写真を利用して、三次元的な顎運動を生成する手法についても検討した。そして、三次元表示システムから得られた運動軌跡と比較することにより、頭部X線規格写真でも横方向からの顎運動ならば、精度よく観察可能であることを示した。

Research Products

• [Publications] 伊能,中村,倉見,槇,宇治橋: "3D-CT画像データを用いた顎運動表示システムの開発" 顎顔面バイオメカニクス学会誌. 2・1. 48-50 (1996)