リアルタイム3次元形状計測による口唇裂手術ナビゲーターの開発

1998 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 09557167
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: 森 悦秀 大阪大学, 歯学部, 助手 (00231639)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 塚本 雄一 大阪大学, 歯学部附属病院, 医員 ; 三島 克章 岡山大学, 歯学部附属病院, 講師 (60304317) ; 南 克浩 大阪大学, 歯学部附属病院, 医員 ; 菅原 利夫 岡山大学, 歯学部, 教授 (10116048) ; 作田 正義 大阪大学, 歯学部, 教授 (00028755)
• Keywords: 口腔・顎・顔面 / 3次元形状計測 / 口唇裂 / 手術ナビゲーター

Research Abstract

平成10年度は3次元形状計測装置によって得られたデータの重ね合わせ法と顔面特徴点の自動抽出法を検討した。3次元形状計測装置はレーザー光を用いて顔面形状を3次元的に計測するが、オーバーハングなど影になる部分のデータは採取不可能である。従って、異なった角度から複数回計測を行い、これらのデータを重ね合わせ、統合して1つのデータファイルとする必要がある。複数のデータの重ね合わせには通常被験物体の固定または計測装置の位置固定が必要となるが、手術ナビゲーターの特性からこれを避け、ソフトウェア的に処理する方法を検討した。その結果、2つのファイルの重複部分を手動で重ね合わせる方法、重複部分を関心領域として抽出して自動的に重ね合わせる方法等を考案し、現在その精度と簡便性を検討している。また、重ね合わせたデータの重複部分の整理と統合方法についても複数の処理法を考案し、モデルにより最適な方法を検討中である。
また、ナビゲーターの重要な機能となる顔面特徴点の抽出は従来手動操作により行われてきたが、手術ナビゲーションを円滑に行うためには自動操作が必須である。しかしながら、顔面を3次元物体と見た場合の座標系設定と特徴点の厳密な定義がなされていないため、これらを正確に抽出することは困難であった。現在、顔面の座標系の設定方法と特徴点の定義を完了し、関心領域を設定することにより可及的に手動操作を減少させた状態で特徴点の自動抽出を可能にした。現在、その再現性の検討を行いプログラムの改良をはかっている。

Research Products

• [Publications] Mishika,K.,et al: "Effects of Presurgical Orthopedic Treatment in Infants with Complete Bilateral Cleft Lip and Palate" Claft Palate-Craniofacial Journal. 35. 227-232 (1998)
• [Publications] Mori,Y.,et al: "Rapid Three-Dimensional Measuring System for Facial Surface Structure" Plastic and Reconstructive Surgery. 102. 2108-2113 (1998)