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2017 年度 実績報告書

3次元シミュレーションを用いた関節鏡ナビゲーションシステムの開発

研究課題

研究課題/領域番号 15K10442
研究機関大阪大学

研究代表者

岡 久仁洋  大阪大学, キャンパスライフ健康支援センター, 助教 (50724085)

研究分担者 田中 啓之  大阪大学, 医学部附属病院, その他 (00432542)
岡田 潔  大阪大学, 医学(系)研究科(研究院), 助教 (40576279)
村瀬 剛  大阪大学, 医学系研究科, 准教授 (50335361)
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
キーワード関節鏡 / ナビゲーション / 精度
研究実績の概要

変形性肘関節症に対する、標準的な治療は観血的もしくは侵襲の少ない関節鏡を用いの骨棘の切除が行われる。しかし、肘関節鏡は、熟練した術者であっても2次元画像に基づいた治療計画やマニュアル操作による手術などの従来技術に頼った治療方法では、的確に骨棘を切除することは困難で、その治療成績には限界があった。そこで3次元動態解析法と最新の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た新規の治療法の確立を目指し研究を進めてきた。平成28年度までに既存のナビゲーションシステムと同期可能な手術シミュレーションシステムを開発し、術中に術者がナビゲーションモニターで病変部位を3次元的に視覚化できる機能を開発した。また、模擬骨を用いて、3次元手術シミュレーションシステムの精度検証を行った。骨棘を切除するバーが的確に病変部にリアルタイムに表示できるように設定し、変形性肘関節症のCTデータから作成した樹脂製の3次元骨モデルを用いて、ナビゲーションシステムが正確に3次元骨モデルの位置関係を認識できているかを評価した。繰り返し、plotする点の組み合わせを評価することにより上腕骨において1mm未満の精度を確立することができた。平成29年度は、これまで精度が確立できなかった尺骨の精度を向上させるために、関節外のplot点も含めて位置合わせを行うことと、基準となるtracker位置の決定を行った。尺骨に対する精度が1mm未満を達成できるように、これらの位置決定を行い、上腕骨は0.96mm、尺骨は0.85mm未満の精度を確立することができた。これらの成果を英文雑誌に投稿中である。今後、臨床応用に向けて、死体骨もしくは動物骨を用いて実際の手術の精度を確認する予定である。

  • 研究成果

    (13件)

すべて 2018 2017

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Three-dimensional kinematics of the lunate, hamate, capitate and triquetrum with type 1 or 2 lunate morphology.2018

    • 著者名/発表者名
      Abe S, Moritomo H, Oka K, Sugamoto K, Kasubuchi K, Murase T, Yoshikawa H.
    • 雑誌名

      J Hand Surg Eur Vol.

      巻: 43 ページ: 380-386

    • DOI

      10.1177/1753193417744420.

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Altered bone density and stress distribution patterns in long-standing cubitus varus deformity and their effect during early osteoarthritis of the elbow.2018

    • 著者名/発表者名
      Miyamura S, Oka K, Abe S, Shigi A, Tanaka H, Sugamoto K, Yoshikawa H, Murase T.
    • 雑誌名

      Osteoarthritis Cartilage.

      巻: 26 ページ: 72-83

    • DOI

      10.1016/j.joca.2017.10.004.

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Rotational Corrective Osteotomy for Malunited Distal Diaphyseal Radius Fractures in Children and Adolescents.2018

    • 著者名/発表者名
      Kataoka T., Oka K., Murase T.
    • 雑誌名

      J Hand Surg Am.

      巻: 43 ページ: 286.e1-286.e8.

    • DOI

      10.1016/j.jhsa.2017.09.003.

    • 査読あり
  • [雑誌論文] In Vivo 3-Dimensional Kinematics of Thumb Carpometacarpal Joint During Thumb Opposition.2018

    • 著者名/発表者名
      Kawanishi Y, Oka K, Tanaka H, Okada K, Sugamoto K, Murase T.
    • 雑誌名

      J Hand Surg Am.

      巻: 43 ページ: 182.e1-182.e7.

    • DOI

      10.1016/j.jhsa.2017.07.028.

  • [雑誌論文] 最先端の医療機器開発の現状と展望 新しい医療機器をいち早く臨床現場で使うために 上肢カスタムメイド骨切りガイド・プレートの薬事承認申請を経験して(解説)2017

    • 著者名/発表者名
      岡田潔, 村瀬剛, 岡久仁洋, 吉川秀樹
    • 雑誌名

      日本整形外科学会雑誌

      巻: 91 ページ: 881-884

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 日常よく遭遇する小児上肢の外傷と後遺症-3次元的画像評価と治療-2017

    • 著者名/発表者名
      岡久仁洋
    • 雑誌名

      一般社団法人大阪臨床整形外科医会会報

      巻: 43 ページ: 47-50

  • [雑誌論文] Single-plane rotational osteotomy for cubitus varus deformity based on preoperative computer simulation.2017

    • 著者名/発表者名
      Oka K, Murase T, Okada K, Tanaka H, Yoshikawa H.
    • 雑誌名

      J Orthop Sci.

      巻: in press ページ: in press

    • DOI

      10.1016/j.jos.2017.04.012.

  • [学会発表] 変形性肘関節症に対する鏡視下関節形成術の中期成績2018

    • 著者名/発表者名
      田中 啓之, 信貴 厚生, 岡田 潔, 岡 久仁洋, 村瀬 剛
    • 学会等名
      第30回日本肘関節学会学術集会
  • [学会発表] 陳旧性モンテジア骨折における橈骨尺骨長の定量的評価と術前計画2018

    • 著者名/発表者名
      岡久仁洋, 信貴厚生, 阿部慎吾, 宮村聡, 岡田潔, 田中啓之, 村瀬剛
    • 学会等名
      第30回日本肘関節学会学術集会
  • [学会発表] 変形性肘関節症鏡視下術へのnavigation systemの応用 模擬骨を用いた精度検証実験2017

    • 著者名/発表者名
      信貴 厚生, 岡 久仁洋, 田中 啓之, 阿部 真悟, 宮村 聡, 村瀬 剛
    • 学会等名
      第29回日本肘関節学会学術集会
  • [学会発表] 前腕回旋運動と形態評価に基づいた前腕変形治癒骨折に対する治療戦略2017

    • 著者名/発表者名
      岡久仁洋, 阿部真悟, 信貴厚生, 宮村聡, 村瀬剛
    • 学会等名
      第60回日本手外科学会学術集会
    • 招待講演
  • [学会発表] 肘関節後外側回旋不安定性を合併した内反肘変形に対する治療経験2017

    • 著者名/発表者名
      岡久仁洋, 信貴厚生, 阿部真悟, 宮村聡, 田中啓之, 岡田潔, 村瀬剛
    • 学会等名
      第29回日本肘関節学会学術集会
  • [学会発表] The influences of age and morphological changes of the elbow on surgical results of chronic Monteggia lesion.2017

    • 著者名/発表者名
      Oka K., Shigi A., Abe S., Miyamura S., Tanaka H., Murase T.
    • 学会等名
      11th APFSSH
    • 国際学会

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公開日: 2018-12-17  

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