直感的インターフェースを有する歯科インプラント手術ナビゲーションシステムの開発

2015 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 15K11216
• Research Institution: Kyushu University
• Principal Investigator: 大内田 理一 九州大学, 大学病院, 助教 (20325468)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 植村 宗則 九州大学, 医学(系)研究科(研究院), 共同研究員 (50636157) ; 橋爪 誠 九州大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (90198664)
• Project Period (FY): 2015-10-21 – 2018-03-31
• Keywords: ナビゲーション手術 / 歯科インプラント学

Outline of Annual Research Achievements

歯科インプラント手術において，インプラント床形成を行なう際，解剖学的諸器官に対し安全を配慮しなければならない．術者はエックス線検査による術前の設 計と手に伝わる感覚を頼りに操作を行っており,インプラント治療を手がける歯科医師の増加に 従って下顎神経損傷や上顎洞穿孔等事故も発生している．近年 CT シミュレーションで作製したサージカルガイドが使用されるようになってきているが，欠損様式によってガイドの安定性は大きく異なり，また適応症の拡大とともに陳旧姓の均質な骨質の歯牙欠損部位ばかりでなく,骨幅の狭いイレギュラーな皮質骨や抜歯後またはその治癒過程中の骨の床形成を余儀なくされる場合も増加している.このような変化に富んだ骨ではドリル軸単一方向の形成となるサージカルガイドは安定性に問 題が残り,また形成時に骨質を踏まえた補正的な入力がしにくく術中のドリル先端位置も不明瞭 となり安全性の担保が低下する.
以上のような背景のもと,インプラント床形時術前 CT 上に解剖学的諸器官とドリルの位置関係を 術中リニアに再現するナビゲーションシステムは,より安全で低侵襲な施術とともにまた手術トレーニン グや教育にも有効であると考えられ,この開発と応用に取り組んでいる.
歯牙欠損術部に対するドリルの位置を表示するために,CT 画像と位置センサーの座標系を統一 させなければならない.これをレジストレーションと言い,ナビゲーション全体の精度を決める に重要な作業である.同顎の残存歯の有無や配置を考慮し,これをマーカーの固定源としたマウスピースでレジストレーションを行うが,安定性が良くCT撮影時と手術時で着脱時に位置の再現 性が良くなくてはならない.本年度では，製作が比較的簡易なしかも着脱時に位置の再現性が良いマウスピース型レジストレーション法を開発,安定した精度を確保した．

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

当研究費は10月に追加採択され，年度内に７症例のナビゲーション歯科インプラント手術を実施した，この間マウスピースの安定度の向上，部位別安定形態の模索，既存補綴物によるCT像ハレーション回避のためのマーカーピンの設置，ドリリング操作や注水操作，開口量，赤外線の光路確保等改善が図られた．またドリルコントラハンドピース側も安定してガス滅菌に耐える金属素材のマーカー固定治具をオーダーメイドし，手術中のナビゲーション表示の精度確保が出来るようになってきた．
．

Strategy for Future Research Activity

術中のドリルのリニアな位置表示のみならず，術前３次元CT上で模型とマウスピース型レジストレーション治具を使ったユーザーフレンドリーなインプラント設計機能や表示機能を追加し，術中リニアに設計とドリルの位置関係を表示させる．
さらにこれらの一連のCTデータ処理や設計操作，術中表示性の向上したプログラムを作成しブラッシュアップを行って行く．

Causes of Carryover

この研究採用は昨年度１０月に追加採択され，計画内容の一部は次年度に繰り越されたため．

Expenditure Plan for Carryover Budget

計画の進行に伴い適切に使用する予定である．