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頭蓋顎顔面形態異常における計算解剖学と計算力学を用いた外科矯正手術支援

公募研究

研究領域医用画像に基づく計算解剖学の多元化と高度知能化診断・治療への展開
研究課題/領域番号 15H01109
研究種目

新学術領域研究(研究領域提案型)

配分区分補助金
審査区分 理工系
研究機関東京大学

研究代表者

末永 英之  東京大学, 医学部附属病院, 特任講師 (10396731)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2016年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
2015年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
キーワード多元計算解剖学
研究実績の概要

顎変形症や頭蓋顎顔面形態異常では疾患特有の顎顔面形態がみられる。顔面形態分析を行う際、距離分析や角度分析による評価に加えて、各疾患の顎顔面形態の特徴を計算解剖モデル(個体差が極めて大きい人体の解剖構造を統計数理的に表現する)として三次元的に捉えることは有用である。三次元画像処理の最近の進歩により、顎矯正手術の治療結果を予測し、評価することが可能となってきている。Le Fort I型骨切り術に際し、術前のシミュレーションによりプレート固定の位置を決め、上顎骨の位置決めを行い、この方法の精度を評価した。まず、CTを基に予定する上顎骨移動後の位置とプレート固定の位置、予想される骨片干渉部分を三次元画像処理ソフトウェアによるシミュレーションによって把握し、次に実物大立体モデルを作成しシャム手術を行い、プレート固定の位置と必要な骨削除部位を決定した。手術時には、上顎骨を直接計測することによりシミュレーションによって決定した位置にプレートを仮固定し、予定した骨切りと骨片干渉部分の骨を削除した後、上顎を予定した位置にプレート固定した。術前シミュレーションの精度は、術前のシミュレーション画像と手術後に撮影した三次元CT画像を画像処理ソフトウェアにより重ね合わせ、三次元的な偏差カラーマップによりその差を評価した。これまで、主観に基づいて行われてきた手術計画を客観的定量情報により、外科矯正手術の再現性と質の安定化を目指した。

現在までの達成度 (段落)

28年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

28年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2016 実績報告書
  • 2015 実績報告書
  • 研究成果

    (8件)

すべて 2016 2015 その他

すべて 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 1件、 査読あり 5件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (1件) 備考 (1件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Computer-assisted preoperative simulation for positioning and fixation of plate in 2-stage procedure combining maxillary advancement by distraction technique and mandibular setback surgery2016

    • 著者名/発表者名
      Suenaga H, Taniguchi A, Yonenaga K, Hoshi K, Takato T
    • 雑誌名

      Int J Surg Case Rep

      巻: 28 ページ: 246-250

    • DOI

      10.1016/j.ijscr.2016.10.004

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Computer-assisted preoperative simulation for positioning of plate fixation in Lefort I osteotomy: A case report2016

    • 著者名/発表者名
      Suenaga H, Taniguchi A, Yonenaga K, Hoshi K, Takato T
    • 雑誌名

      J Formos Med Assoc

      巻: 115 号: 6 ページ: 470-474

    • DOI

      10.1016/j.jfma.2016.01.003

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書 2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 3D Surgical Overlay with Markerless Image Registration Using a Single Camera2015

    • 著者名/発表者名
      Wang J, Suenaga H, Yang L, Liao H, Ando T, Kobayashi E, Sakuma I
    • 雑誌名

      Lecture Notes in Computer Science

      巻: 9365 ページ: 124-133

    • DOI

      10.1007/978-3-319-24601-7_13

    • ISBN
      9783319246000, 9783319246017
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Vision-based markerless registration using stereo vision and an augmented reality surgical navigation system: a pilot study2015

    • 著者名/発表者名
      K. Hoshi et al
    • 雑誌名

      BMC Med Imaging

      巻: 15 号: 1 ページ: 51-51

    • DOI

      10.1186/s12880-015-0089-5

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Real-time computer-generated integral imaging and 3D image calibration for augmented reality surgical navigation2015

    • 著者名/発表者名
      Wang J, Suenaga H, Liao H, Hoshi K, Yang L, Kobayashi E, Sakuma I
    • 雑誌名

      Comput Med Imaging Graph

      巻: 40 ページ: 147-159

    • DOI

      10.1016/j.compmedimag.2014.11.003

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] Le Fort I型骨切り術における術前シミュレー ションを基にした上顎骨位置決め法の精度2016

    • 著者名/発表者名
      1.末永英之,谷口明紗子,西條英人,星和人,須佐美隆史,高戸毅
    • 学会等名
      第26回 日本顎変形症学会
    • 発表場所
      学術総合センター(一橋講堂)
    • 年月日
      2016-06-24
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [備考] 東京大学医学部附属病院顎口腔外科・歯科矯正歯科 過去の業績

    • URL

      http://plaza.umin.ac.jp/~oralsurg/

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [産業財産権] 手術ナビゲーションシステムおよび手術ナビゲーション方法並びにプログラム2015

    • 発明者名
      王君臣、末永英之、佐久間一郎、小林英津子、星和人
    • 権利者名
      王君臣、末永英之、佐久間一郎、小林英津子、星和人
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2015-10-02
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2018-03-28  

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