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2021 Fiscal Year Annual Research Report

Development and clinical application of arthroscopic aavigation system with virtual reality

Research Project

Project/Area Number 18K12104
Research InstitutionOsaka University

Principal Investigator

岡 久仁洋  大阪大学, 医学系研究科, 助教 (50724085)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 田中 啓之  大阪大学, 医学系研究科, 特任教授(常勤) (00432542)
岡田 潔  大阪大学, 医学系研究科, 特任准教授 (40576279)
村瀬 剛  大阪大学, 医学系研究科, 准教授 (50335361)
Project Period (FY) 2018-04-01 – 2022-03-31
Keywordsナビゲーション / 関節鏡 / 手術シミュレーション
Outline of Annual Research Achievements

本研究は、3次元動態解析法と3次元手術シミュレーション、ナビゲーションシステムを融合し、変形性関節症に対する関節鏡ナビゲーションシステムの開発と実用化を目的とした。これまで、肘関節におけるナビゲーションの空間認識精度を検証、ナビゲーション参照点の設定、実物大造形モデルを利用した手術を実施してきた。さらに、臨床前検証の最終段階である、変形性肘関節症の模擬骨を用いた模擬手術による本システムの安全性と精度の検証を行った。病変切除の精度は1.28mm、病変切除量は108%で、術者による差はなかったことから高精度の手術が標準的に行える可能性が示された。本結果の成果は英文学術雑誌に(The Journal of Arthroscopic & Related Surgery.2021)に受理された。本システムの臨床前評価で良好な結果が得られ、シミュレーションソフトウェア、ナビゲーションシステムなどの使用する医療機器はすでに臨床での使用承認を得られていたため、大阪大学医学部附属病院の倫理審査委員会に本技術導入の臨床研究に関する審査を受け承認を取得した(承認番号 20230)。臨床研究のプロトコルを作成し、主要評価項目を術前と術後の3D-CTデータによる病変切除範囲の誤差とした。副次的評価項目はX線学的定性評価、肘関節可動域、関節不安定性、痛み、患者立脚型評価などの臨床症状とした。前臨床試験、倫理員会の承認取得、臨床試験のプロトコルを作成し、臨床試験を開始する体制を整えた。

  • Research Products

    (23 results)

All 2022 2021

All Journal Article (7 results) (of which Peer Reviewed: 7 results,  Open Access: 4 results) Presentation (14 results) (of which Invited: 1 results) Book (2 results)

  • [Journal Article] Utility of a 3-dimensionally printed color-coded bone model to visualize impinging osteophytes for arthroscopic debridement arthroplasty in elbow osteoarthritis2021

    • Author(s)
      Shigi Atsuo、Oka Kunihiro、Tanaka Hiroyuki、Shiode Ryoya、Murase Tsuyoshi
    • Journal Title

      Journal of Shoulder and Elbow Surgery

      Volume: 30 Pages: 1152~1158

    • DOI

      10.1016/j.jse.2020.12.002

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Arthroscopic Debridement of Elbow Osteoarthritis Using CT-Based Computer-Aided Navigation Systems Is Accurate2021

    • Author(s)
      Shiode Ryoya、Oka Kunihiro、Shigi Atsuo、Miyamura Satoshi、Tanaka Hiroyuki、Mae Tatsuo、Murase Tsuyoshi
    • Journal Title

      Arthroscopy, Sports Medicine, and Rehabilitation

      Volume: 3 Pages: e1687~e1696

    • DOI

      10.1016/j.asmr.2021.07.025

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] 2D-3D reconstruction of distal forearm bone from actual X-ray images of the wrist using convolutional neural networks2021

    • Author(s)
      Shiode Ryoya、Kabashima Mototaka、Hiasa Yuta、Oka Kunihiro、Murase Tsuyoshi、Sato Yoshinobu、Otake Yoshito
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 11 Pages: 15249

    • DOI

      10.1038/s41598-021-94634-2

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Artificial intelligence to diagnosis distal radius fracture using biplane plain X-rays2021

    • Author(s)
      Oka Kunihiro、Shiode Ryoya、Yoshii Yuichi、Tanaka Hiroyuki、Iwahashi Toru、Murase Tsuyoshi
    • Journal Title

      Journal of Orthopaedic Surgery and Research

      Volume: 16 Pages: 694

    • DOI

      10.1186/s13018-021-02845-0

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Computer-Aided Assessment of Displacement and Reduction of Distal Radius Fractures2021

    • Author(s)
      Yoshii Yuichi、Totoki Yasukazu、Shigi Atsuo、Oka Kunihiro、Ogawa Takeshi、Murase Tsuyoshi、Ishii Tomoo
    • Journal Title

      Diagnostics

      Volume: 11 Pages: 719~719

    • DOI

      10.3390/diagnostics11040719

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Degenerative changes in the elbow joint after radial head excision for fracture: quantitative 3-dimensional analysis of bone density, stress distribution, and bone morphology2021

    • Author(s)
      Miyamura Satoshi、Lans Jonathan、Murase Tsuyoshi、Oka Kunihiro、Chen Neal C.
    • Journal Title

      Journal of Shoulder and Elbow Surgery

      Volume: 30 Pages: e199~e211

    • DOI

      10.1016/j.jse.2020.09.035

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 脛骨遠位骨端線部分早期閉鎖に対しCT骨モデルより作製したカスタムメイド手術ガイドと骨髄内視鏡を併用し骨性架橋切除を行った1例2021

    • Author(s)
      小西 克侑, 岩橋 徹, 岡 久仁洋, 田中 啓之, 村瀬 剛, 岡田 誠司
    • Journal Title

      中部日本整形外科災害外科学会雑誌

      Volume: 64 Pages: 461~462

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 前腕変形による外反肘に対し上腕骨で矯正骨切りを施行した1例2022

    • Author(s)
      金本 岳, 岡 久仁洋, 塩出 亮哉, 岩橋 徹, 田中 啓之, 村瀬 剛
    • Organizer
      第34回日本肘関節学会学術集会
  • [Presentation] Intensity Based Biplane 2D3D Registration法を用いた生体内3次元前腕回旋動態の再現2022

    • Author(s)
      塩出 亮哉, 岡 久仁洋, 阿部 真悟, 数井 ありさ, 山本 夏希, 岩橋 徹, 田中 啓之, 村瀬 剛
    • Organizer
      第34回日本肘関節学会学術集会
  • [Presentation] 内反肘に合併する肘関節外側不安定性2022

    • Author(s)
      岡 久仁洋, 塩出 亮哉, 数井 ありさ, 岩橋 徹, 田中 啓之, 村瀬 剛
    • Organizer
      第34回日本肘関節学会学術集会
  • [Presentation] 手関節外科におけるコンピューター支援技術の開発と臨床応用2021

    • Author(s)
      岡 久仁洋, 塩出 亮哉, 数井 ありさ, 村瀬 剛
    • Organizer
      第12回日本手関節外科ワークショップ
  • [Presentation] コンピューター支援による上肢骨疾患に対する治療-変形・偽関節・関節症・骨粗鬆症など-2021

    • Author(s)
      岡 久仁洋
    • Organizer
      第5回兵庫県整形外科医会学術講演会
    • Invited
  • [Presentation] 小児整形外科領域の基礎研究-その進歩と未来への展望- 小児前腕骨折後の変形治癒に対する三次元コンピュータシミュレーションを用いたアプローチ2021

    • Author(s)
      村瀬 剛, 岡 久仁洋, 塩出 亮哉, 数井 ありさ, 三木 亮, 岩橋 徹, 田中 啓之, 岡田 誠司
    • Organizer
      第94回日本整形外科学会学術総会
  • [Presentation] Artificial intelligence(AI)による橈骨遠位端骨折の自動診断2021

    • Author(s)
      岡 久仁洋, 塩出 亮哉, 数井 ありさ, 田中 啓之, 岩橋 徹, 吉井 雄一, 村瀬 剛
    • Organizer
      第64回日本手外科学会学術集会
  • [Presentation] 3D morphometric analysis of carpal deformity in dorsally angulated distal radius malunions2021

    • Author(s)
      Tee Sia Wei, 岡 久仁洋, 村瀬 剛
    • Organizer
      第64回日本手外科学会学術集会
  • [Presentation] Intensity Based Biplane 2D3D Registration法を用いた前腕骨幹部骨折変形治癒の回旋制限の解析2021

    • Author(s)
      塩出 亮哉, 岡 久仁洋, 数井 ありさ, 岩橋 徹, 田中 啓之, 村瀬 剛, 阿部 真悟
    • Organizer
      第64回日本手外科学会学術集会
  • [Presentation] 橈骨遠位部関節軟骨及び軟骨下骨の三次元解析2021

    • Author(s)
      宮村 聡, 岡 久仁洋, 塩出 亮哉, 数井 ありさ, 田中 啓之, 轉法輪 光, 島田 幸造, 村瀬 剛
    • Organizer
      第64回日本手外科学会学術集会
  • [Presentation] Langenskiold法におけるカスタムメイドガイド及び関節鏡の有用性について 橈骨遠位端早期閉鎖の1例2021

    • Author(s)
      宮村 聡, 田中 啓之, 岡 久仁洋, 轉法輪 光, 島田 幸造, 村瀬 剛
    • Organizer
      第64回日本手外科学会学術集会
  • [Presentation] 3Dシミュレーションに基づいた橈骨遠位端骨折変形治癒の治療2021

    • Author(s)
      村瀬 剛, 岡 久仁洋, 塩出 亮哉, 数井 ありさ, Tee Sia Wei, 岩橋 徹, 田中 啓之, 宮村 聡, 阿部 真悟, 信貴 厚生
    • Organizer
      第64回日本手外科学会学術集会
  • [Presentation] 橈骨遠位端骨折後背屈変形が手関節に及ぼす影響 軟骨下骨骨密度と関節面ストレスの変化2021

    • Author(s)
      数井 ありさ, 岡 久仁洋, 塩出 亮哉, 田中 啓之, 岩橋 徹, 村瀬 剛
    • Organizer
      第64回日本手外科学会学術集会
  • [Presentation] 脛骨遠位骨端線部分早期閉鎖に対しCT骨モデルより作製したカスタムメイド手術ガイドと骨髄内視鏡を併用し骨性架橋切除を行った1例2021

    • Author(s)
      小西 克侑, 岩橋 徹, 岡 久仁洋, 田中 啓之, 村瀬 剛, 岡田 誠司
    • Organizer
      第136回中部日本整形外科災害外科学会・学術集会
  • [Book] 整形・災害外科2022

    • Author(s)
      塩出 亮哉 信貴 厚生, 岡 久仁洋
    • Total Pages
      10
    • Publisher
      金原出版株式会社
  • [Book] Orthopaedics 【肘関節脱臼・骨折 私の治療法】肘関節脱臼(解説/特集)2021

    • Author(s)
      岡 久仁洋
    • Total Pages
      8
    • Publisher
      全日本病院出版会

URL: 

Published: 2022-12-28  

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