2007 Fiscal Year Annual Research Report
災害・緊急時の使用を目的としたポータブル骨形状可視化システムの開発
| Project/Area Number |
17560227
|
|---|
| Research Institution | University of Fukui |
|---|
Principal Investigator |
長宗 高樹 University of Fukui, 大学院・工学系研究科, 講師 (80397827)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
村津 裕嗣 神戸大学, 医学部附属病院, 研究員 (30273783)
黒田 良祐 神戸大学, 大学院・医学系研究科, 講師 (80379362)
黒坂 昌広 神戸大学, 大学院・医学系研究科, 教授 (70170115)
吉矢 晋一 兵庫医科大学, 整形外科, 教授 (00201070)
水野 清典 神戸大学, 医学部附属病院, 特命講師 (40418778)
|
|---|
| Keywords | 超音波 / 三次元電磁センサ / 骨形状 / ポータブル / 骨折 / 可視化 / 臨床 / 外科 |
|---|
| Research Abstract |
目的:
本研究の特色は、骨形状可視化を目的としたポータブルな計測システムを開発する点である。従来、骨形状可視化にはX線CT等が用いられてきたが、ポータブルではない上に侵襲的である。そこで、本研究では超音波デバイスによって骨形状の可視化を実現する。前年度までに、以下の二つの技術開発を行った。(1)骨表面・裏面検出に最適な超音波デバイスの開発、(2)超音波デバイスと3次元電磁センサ技術を用いた参照点による骨形状の構築。本年度は、さらに骨の内部の状態を診断する超音波システムの開発を目的とする。
実験:
実験では、ウシ長管骨内にある全人工股関節置換術で用いられる髄内釘の状態を診断した。具体的には髄内釘を固定する横穴の位置の検出を行った。手法としては、取得される超音波波形の特徴をIF-THENルールで表現し、ファジィ推論を行う事で、骨の下にある物質の状態推定を試みた。超音波探触子は前年度の研究から0.8-3MHzの帯域が最適である事が判明しており、本実験では1MHzを用いた。
結果:
実験では、骨の下にある髄内釘の二つ穴を対象とし、スキャン間隔や用いる髄内釘など異なる条件で5回行った。全ての実験において、両方の穴を検出し、3mm前後の誤差で検出する事ができた。しかしながら、実験では、スキャンする軸に対して、髄内釘の設置に角度をつけると誤差が大きくなる事が分かった。
今後の課題と応用:
これまでの結果より、研究課題であった骨の形状及び骨内部の状態を超音波装置によって検出できることが分かった。最終年度の実験では、超音波を伝播するために、水槽内で実験を行ったが、臨床応用できるように直接接触にて行えるように改良する必要がある。今後の展開としては、超音波のポータブル性・非侵襲性などの特性を生かせる救魚医療等への応用が考えられる。
|
