ネットワークを利用した統合的なカスタム・メイド人工股関節設計システムの開発

1997 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 09780321
• Research Institution: University of Yamanashi
• Principal Investigator: 周 欣欣 山梨大学, 工学部, 助手 (30262645)
• Keywords: 手術シミュレーション / 3次元画像処理 / コンピュータ・グラフィックス / 人工股関節 / ネットワーク

Research Abstract

(1)人工骨自動設計システムを開発した。
3次元画像処理とコンピュータ・グラフィックスを利用して、人工骨自動設計システムの開発を行った。
弾性モデルを利用してCT断層像から画像処理で大腿骨内腔の形を抽出し、これに基づいて人工骨を設計するシステムを実現した。
設計の手順として,まず,CTから3次元画像を構築し、切断シミュレーションを行う。次に,切断した大腿骨ステム部のデータから弾性輪郭モデル利用して滑らかな内腔を抽出する。内腔より1画素内側ものは人工骨の初期輪郭である。次に大腿骨の内腔に挿入できるように人工骨の形をプログラムで自動的に修正していく。ここでは,人工骨挿入のガイドラインは従来の直線でなく、曲線にした。なお、本システムはシリコングラフィックス02を利用して開発した。
(2)得られた人工骨の3次元形状データを光造形で樹脂モデルを試作した。
(3)ネットワーク上でデータのやり取りおよびVRMLによる3次元表示を実現した。
(4)術前会議支援システムを開発した。
遠隔地の医師はインターネットを利用して、画像を共有しながら、手術計画を立てるような医療支援システムを試みた。具体的にはユーザ側のブラウザプログラムとサーバ側のアプリケーションからなる。Java言語とWWWサーバを利用することにより、機種に依存しない手術計画支援システムの構築を図った。これまでに、以下のような機能を実現した。
1)マウスでクリックした位置のCT断面を表示する。
2)図形の描画
3)他のユーザの画面の表示
4)他のユーザとのチャット機能

Research Products

• [Publications] 櫻木健太: "人工股関節設計支援システム-大腿骨腔の抽出" 日本エムイ学会専門別研究会,生体情報の可視化技術研究会資料. 5・2. 18-21 (1997)
• [Publications] 周 欣欣: "WWWを用いた多地点医師による手術計画支援システムの構築" 日本コンピュータ支援外科学会誌特集号. 5・3(掲載決定). (1998)
• [Publications] Sakuragi K: "Automatic Extraction of Femoral Canal for Cementless Femoral Stem" 1997 World Congress on Medical Physics & Biological Engineering. 727-727 (1997)
• [Publications] 周 欣欣: "遠隔医療支援システムの試み" 第7回日本コンピュータ支援外科学会. 19-19 (1997)
• [Publications] 櫻木健太: "人工股関節設計援助システムの開発" 第7回人と福祉を支える技術フォーラム98. 発表予定. (1998)
• [Publications] 鹿川英紀: "VRMLを使った医療画像の3次元表示" 第7回人と福祉を支える技術フォーラム98. 発表予定. (1998)