光造形装置による生体軟組織のモデル化とその臨床応用

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 12470410
• Research Institution: HOKKAIDO UNIVERSITY
• Principal Investigator: 奥田 耕一 北海道大学, 歯学部・付属病院, 助手 (10204124)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 會田 英紀 北海道大学, 大学院・歯学研究科, 助手 (10301011) ; 依本 卓見 北海道大学, 歯学部・付属病院, 助手 (60292033) ; 上田 康夫 北海道大学, 大学院・歯学研究科, 講師 (30241342) ; 佐藤 嘉晃 北海道大学, 歯学部・付属病院, 講師 (00250465) ; 山口 博雄 北海道大学, 大学院・歯学研究科, 助手 (10239907)
• Keywords: 顎変形庄 / 機能的咬合 / 外科的矯正治療 / 光造形法 / 三次元医療画像 / チームアプローチ / アーチファクト

Research Abstract

本研究の目的
顎変形症患者に対して機能的及び審美的な改善を目的として、外科的矯正治療は広く行われている。本学歯学部附属病院では、術前CTデータから骨の輪郭を抽出した実態頭蓋模型を作製し、手術シミュレーションとして活用している。しかし、一般的に術前に設定した機能的咬合関係は、術後後戻りなどにより変化すると言われており、その原因の一つとして顎口腔系の軟組織の変化があげられている。そこで我々は、新たに軟組織を含めた実態模型を作製し、その術前・術後を形態的に比較し、術後の軟組織の影響を比較検討することを目的としている。
2.方法
術後の後戻りの原因として、咀嚼筋群、特に咬筋等の影響が大きいのではないかと考え、咬筋軟組織のモデル化を行った。術前・術後を比較する上で手術様式を下顎枝矢状分割術あるいは下顎垂直骨切り術のいずれかを行っているもの、上顎については手術を行っていない頬骨、鼻骨より下位に手術が限定されているものとし、成長期を過ぎた術前CTと術後6ヵ月以内にCTが撮影されている症例で術前・術後の形状変化を比較検討した。
3.結果
得られた咬筋画像データをもとに、各スライスごとの左右それぞれの咬筋の重心を求め、これらの回帰直線を左右咬筋の長軸とし、この直線の方向ベクトルを左右咬筋の長軸ベクトルとして、術前・術後で比較検討した結果、咬筋の長軸の角度は術後に若干後方に変位する傾向が見られたが、CTの撮影時の角度変化や基準軸の設定誤差を考慮すると、術前・術後で咬筋の変位はほぼ見られなかった。
今回、頭蓋骨のモデル化を背景に、軟組織のモデル化を試みたが、詳細な再現・影響までの検討には至らなかった。今後術前・術後を比較する上で、CTの規格撮影法なども検討して見たいと考えている。

Research Products

• [Publications] 上田康夫: "積層造形法による高精度手術シミュリーション用模型の作製に関する研究 -金属アーチファクトの処理に関する検討-"北海道歯学雑誌. 21.1. 144-150 (2000)
• [Publications] 佐藤嘉晃: "顎変形症患者における上下顎基底骨幅径の不調和と臼歯部歯軸に関する検討"日本顎変形症学会雑誌. 11.1. 21-28 (2001)
• [Publications] 上田康夫: "積層造形法を用いた3次元CTデータからの生体模型作製のための新たなデータ生成方法"日本顎顔面補綴学会雑誌. 24.2. 17-24 (2001)
• [Publications] Takaaki Ninomiya: "Reconstruction of Masseter Muscle Model from 3D-CT Date"Hokkaido Journal of Dental Science. 22.2. 123-132 (2001)