Complete 3D mapping for ear canal using optical scanner

• Project/Area Number: 18K12114
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 90130:Medical systems-related
• Research Institution: Saitama Medical University
• Principal Investigator: Wakayama Toshitaka 埼玉医科大学, 保健医療学部, 教授 (90438862)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 白石 直子 (丸山 / 丸山 直子) 埼玉医科大学, 保健医療学部, 助教 (00736259) ; 加藤 綾子 埼玉医科大学, 保健医療学部, 講師 (30318159) ; 水谷 康弘 大阪大学, 工学研究科, 准教授 (40374152) ; 東口 武史 宇都宮大学, 工学部, 教授 (80336289)
• Project Period (FY): 2018-04-01 – 2021-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2020)
• Budget Amount: ¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000); Fiscal Year 2020: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000); Fiscal Year 2019: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000); Fiscal Year 2018: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
• Keywords: 外耳道 / 3Dマップ / 光スキャナ / 三次元内視鏡 / 構造光 / 外耳道計測 / 外耳道の3Dマップ / 内面形状計測 / 形状計測 / 外耳道3Dマップ

Outline of Final Research Achievements

We demonstrate a creation of three-dimensional map due to determine details of inner surface profile of ear canals. In order to measure the surface profile of the ear canals, we have developed an optical scanner. For an articulated arm from kinematics, moreover, we obtain three-dimensional map of not only ear canals but also auricles. We provide to determine three-dimensional map of surface profile from an eardrum to the auricle, which are unable to measure by use of impression material.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

聴覚障害は感覚障害の中で最も多い障害であり，日本の聴覚障害者数は1400万人といわれている．聴覚が不自由なことで会話が難しくなり，うつ病や認知症を発症する危険性も指摘されている．うつ病や認知症を未然に防ぐには補聴器の導入は極めて有効である．しかし，我が国における補聴器の導入率は聴覚障害者のわずか13 %に過ぎない．その原因の一つに外耳道の型どりリスクにある．このような背景から外耳道の詳細を明らかにする3Dマップを非侵襲に作製することができれば，聴覚障害で苦しむ患者のためになる。そして，今までに直径7mm以下の外耳道を計測できる光スキャナの開発は提案されていないことからその学術的意義も大きい．

Research Products

• [Journal Article] Mapping of Three-Dimensional (3D) Structure of Ear Canal and Auricle (2019)
  • Author(s): 高橋優太、石山貴之、庄司美咲、川崎太夢、東口武史、若山俊隆
  • Journal Title: Transactions of Japanese Society for Medical and Biological Engineering Volume: 57 Issue: 6 Pages: 181-189
  • DOI: 10.11239/jsmbe.57.181
  • NAID: 130007803771
  • ISSN: 1347-443X, 1881-4379
  • Year and Date: 2019-12-10
  • Peer Reviewed
• [Presentation] 内面形状計測技術の スペックル低減と細 径化，そして，医療 機器開発へ (2020)
  • Author(s): 若山俊隆
  • Organizer: 2020年度精密工学会春季大会学術講演会
  • Invited
• [Presentation] 広帯域レーザ光源によるスペックルを低減した内面形状計測 (2019)
  • Author(s): 若山俊隆
  • Organizer: 第63回光波センシング技術研究会講演会
• [Presentation] 外耳道および耳介の3次元マップの作成 (2019)
  • Author(s): 髙橋優太，石山貴之，庄司美咲，川崎太夢，東口武史，若山俊隆
  • Organizer: ライフサポート学会