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ファジイ3次元画像認識による膝前十字靭帯損傷膝の動的安定性評価方法の構築

研究課題

研究課題/領域番号 18591681
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 整形外科学
研究機関兵庫医科大学

研究代表者

八木 正義  兵庫医科大学, 医学部, 助教 (80418970)

研究分担者 吉矢 晋一  兵庫医科大学, 医学部, 教授 (00201070)
小橋 昌司  兵庫県立大学, 工学部, 准教授 (00332966)
福田 有子  兵庫医科大学, 医学部, 助教 (30368534)
今村 史明  兵庫医科大学, 医学部, 助教 (50411997)
研究期間 (年度) 2006 – 2007
研究課題ステータス 完了 (2007年度)
配分額 *注記
3,250千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 150千円)
2007年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2006年度: 2,600千円 (直接経費: 2,600千円)
キーワード画像解析 / 膝関節 / 透視画像 / CT
研究概要

【はじめに】膝前十字靭帯(以下 ACL)再建手術を行って後,安定性良好と思われる例でも,スポーツにおける不安定感を訴える場合がある.術後膝において,未だ完全に生理的な運動の回復はされていないことがその要因と考えられる.この点を明らかにするためのMDCT画像と透視(DR)画像とのimage matchingによりACL再建膝の動作な解析を行う方法について検討した.
【方法】3次元画像は,MDCT(Siemens,画素数512×512,スライス厚0.7mm),透視画像はフラットパネルデジタルアンギオグラフィ装置(日立,画素数1024×1024,フレームレート60fps)により取得した.2-D/3-Dイメージマッチングを行う際に,骨形状の輪郭が特徴的な領域(大腿骨顆間窩および腓骨)を関心領域として骨形状に特徴の少ない他の部分と区別するファジィ関心領域イメージマッチングを行い従来法と誤差の比較を行った.また本手法をACL再建膝3例に適用し健・患側膝の荷重時屈曲kinematicsを比較した.
【結果】ファジィ関心領域イメージマッチングの適用により従来法に比べて特に回旋角度において精度が改善した.ACL再建膝の健側との比較では制動不良の症例と過制動となっている症例の2つのパターンが認められた.
【考察】ACL再建膝においては,過去に報告されている人工関節のモデルと比較し,固定具の形状がランドマークとしては使用し難いしかし,この手法により解析精度の改善が可能になると考える.今後再建術を施行した症例に対し解析を行い.また健常膝にも応用し,比較することで,より動的な状態での生理的な膝の再建のための術式の検討を行えることが期待される.

報告書

(3件)
  • 2007 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2006 実績報告書
  • 研究成果

    (8件)

すべて 2007 2006

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (4件)

  • [雑誌論文] Multidetector-row CT と Digital Radiographyを用いた前十字靭帯再建術後の膝動態解析2007

    • 著者名/発表者名
      久保 大輔, 小橋 昌司, 柴沼 均, 岡山 明, 八木 正義, 近藤 克哉, 吉矢 晋一, 畑 豊
    • 雑誌名

      日本臨床バイオメカニクス学会誌 28

      ページ: 341-347

    • NAID

      10027911022

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Analyzing 3-D Knee Kinematics after ACL Reconstruction Using MDCT and Digital Radiography2007

    • 著者名/発表者名
      D. Kubo, S. Kobashi, N. Shibanuma, A. Okayama, K. Kondo, M. Yagi, S. Yoshiya
    • 雑誌名

      Nippon Rinshou Biomechanics Vol.28

      ページ: 341-347

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Multidetector-row CT と Digital Radiography を用いた前十字靱帯再建術後の膝動態解析2007

    • 著者名/発表者名
      久保 大輔, 小橋 昌司, 岡山 明洙, 八木 正義, 近藤 克哉, 吉矢 晋一, 畑 豊
    • 雑誌名

      日本臨床バイオメカニクス学会誌 28

      ページ: 341-347

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Analyzing Knee Kinematics after Anterior Cruciate Ligament Reconstruction Using Fuzzy Logic2006

    • 著者名/発表者名
      D.Kubo, S.Kobashi, N.Shibanuma, A.Okayama, K.Kondo, M.Yagi, S.Yoshida
    • 雑誌名

      Int.Conf. on Soft Computing and Intelligent Systems 7

      ページ: 2007-2010

    • NAID

      130004672476

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [学会発表] Fuzzy ROI based 2-D/3-D Registration for Kinetic Analysis after Anterior Cruciate Ligament Reconstruction2007

    • 著者名/発表者名
      D.Kubo, S.Kobashi, N.Shibanuma, A.Okayama, K.Kondo, M.Yagi, S.Yoshiya, Y.Hata
    • 学会等名
      Proc.of North American Fuzzy Information Processing Society
    • 発表場所
      San Diego
    • 年月日
      2007-06-27
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] In Vivo Analysis of Knee Kinematics After ACL Reconstruction Using Automated Image Registration and Fuzzy Logic2007

    • 著者名/発表者名
      A.Okayama, S.Yoshiya, M.Yagi, N.Shibanuma, D.Kubo, S.Kobashi, K.Kondo, Y.Hata
    • 学会等名
      Annual Meeting of Orthopaedic Research Society
    • 発表場所
      San Diego
    • 年月日
      2007-02-11
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] In Vivo Analysis of Knee Kinematics After ACL Reconstruction Using Automated Image Registration and Fuzzy Logic2007

    • 著者名/発表者名
      A. Okayama, S. Yoshiya, M. Yagi, N. Shibanuma, D. Kubo, S. Kobashi, K. Kondo, Y. Hata
    • 学会等名
      53rd Meeting of Orthopaedic Research Society
    • 発表場所
      San Diego
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Fuzzy ROI based 2-D/3-D Registration for Kinetic Analysis after Anterior Cruciate Ligament Reconstruction2007

    • 著者名/発表者名
      D. Kubo, S. Kobashi, N. Shibanuma, A. Okayama, K. Kondo, M. Yagi, S. Yoshiya, Y. Hata
    • 学会等名
      Proc. of North American Fuzzy Information Processing Society
    • 発表場所
      San Diego
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要

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公開日: 2006-04-01   更新日: 2016-04-21  

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