The quantitative analysis of dental practical motion with optical motion capture system

2021 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 20K18802
• Research Institution: Niigata University
• Principal Investigator: 中村 太 新潟大学, 医歯学総合病院, 助教 (70838599)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: 歯学診療 / モーションキャプチャ / 動作解析

Outline of Annual Research Achievements

歯科治療を代表する治療機器である印象用シリンジを用いた印象採得動作を対象に実験を行い、術者の診療動作をデータ化した。また、実験で得られたデータの解析を行った。
実験：被験者は熟練者として本院に勤務する歯科医師、学修者として本学学生あるいは本院研修歯科医（それぞれ5名）とした。被験動作は作業版上に設定したアルミ製支台歯モデルに対する印象採得とし、国際バイオメカニクス学会の基準に準拠する頭部、上肢、体幹の体表にマーカを設置した被験者が行う歯科診療の流れを、光学式モーションキャプチャ・システムVICONを用いて計測することで、上肢の姿勢やポジショニングが治療動作に与える影響を確認した。光学式モーションキャプチャ・システムVICONを用いてそれぞれの治療動作を客観的なデータに置換し、実験中にホームビデオカメラで同時に撮影した治療中の様子と照合することによって熟練者と学修者にみられる動作の特徴を可視化した。実験から得られたデータから得られたデータは、専用の3次元空間動作解析ソフト・ウェア(NEXUS、現有）にて解析を行った。そこから実際に歯科診療動作に大きく影響してくるパラメータを精査した。また、このとき得られた印象体の気泡の数やマージンの断裂等、アウトカムから得られるデータの定量化を行った。
注入動作の開始から終了までの区間における計測データについて分析を行った。評価パラメータは印象体マージン部の成否、分析区間のサンプリング数、使用した印象材の量、印象材の注出速度、シリンジ先端の軌道とした。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

コロナウイルスの流行により、大学内や病院内への立ち入りが制限されたことにより、合同で研究を進める新潟大学工学部の教員や大学院生の立ち入りが制限され、また被験者に協力要請を行う事が困難となった。その結果当初予定されていた実験を行う事が困難となった。規制が緩和された際に、感染対策を十分に行い実験を行ったが、感染者数の増加に伴い規制が強化され被験者数が十分に確保することに時間がかかった。

Strategy for Future Research Activity

2021年度までの実験により、印象採得動作について、歯科診療動作を定量的に解析するシステムを構築することができた。また歯科医師と学生を比較することが可能なことが示されたことにより、臨床上有用となり得る指標を得ることができた。
2022年度
これまでの実験から得られたデータを比較検討し、歯科診療動作のアウトカムに大きく影響するパラメータを模索する。2020年度、2021年度に行う実験の結果から得られる計測値に動作と治療結果を関連づける項目を発見できることを期待しているが、実験が思うように進まない場合には、被験者の動作や実験器具の計測ポイントを増やす、被験動作の見直し等の工夫を行う。

Causes of Carryover

コロナウイルスの流行に伴い、参加予定であった国外開催予定の学会に参加できず、旅費として使用する予定であった経費を使用せず、予算があまったことにより次年度請求額が生じた。当初の想定より印象剤の使用量が多かったため、今後被験者数を増やすか他の歯科診療動作について解析を行い、差額分については実験に使用する備品代として使用する。