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2022 年度 実施状況報告書

ガイド造形技術と術中ホログラフィーを融合した顎矯正手術支援システムの開発

研究課題

研究課題/領域番号 21K17123
研究機関東京歯科大学

研究代表者

小谷地 雅秀  東京歯科大学, 歯学部, 助教 (90875692)

研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
キーワードMixed Reality / CAD/CAM / orthognathic surgery / head mounted display / Image-guided surgery / Extended Reality
研究実績の概要

2022年度では、2021年度にInternational Journal of Oral and Maxillofacial Surgeryに掲載された Accuracy of Le Fort I osteotomy with combined computer-aided design/computer-aided manufacturing technology and mixed reality.の内容に沿ってCAD/CAMとMixed Reality技術を応用した顎矯正手術を行ってきた。今後症例数を増やし、コントロール群も設定した上で精度検証について投稿予定である。
研究実績については、本研究で用いたMixed Reality技術を発展させ、上顎骨癒合不全の症例に対しCAD/CAMとMixed Reality技術を応用し手術を行った症例について論文にまとめ掲載された(Using mixed reality and CAD/CAM technology for treatment of maxillary non-union after Le Fort I osteotomy: a case description, Quantitative Imaging in Medicine and Surgery)。また、本技術を口腔外科で行われる抜歯術にも応用した論文が掲載された(Mixed reality for extraction of maxillary mesiodens, Maxillofacial Plastic and Reconstructive Surgery)。また、ドイツで行われた第72回ドイツ口腔顎顔面外科学会(72nd DGMKG Congress)にてシンポジストとして本研究内容の発表を行った。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

コロナ禍の影響により上顎骨形成術の症例数が減少しているため、進捗状況についてはやや遅れ気味であるが、本研究申請内容を応用した論文を2編掲載させることができた。現在ホログラムと術野を重ね合わせるための新規マーカーを作製しその精度を検証する基礎実験が完了しデータ解析の段階に入っている。

今後の研究の推進方策

本申請では顎矯正手術について誤差範囲が2mm以内を高精度としていた従来の方法に対し、1mm以内の誤差範囲を目指している。高精度な手術を実現させるために現在までに使用していたヘッドマウントディスプレイをHololensからHololens2変更し、重ね合わせ用のマーカーについても、10cm×10cmから3cm×シ3cmに小さく変更しその精度も向上させている。今後その精度についての基礎実験が終了したため、データの解析を行っていく。

次年度使用額が生じた理由

コロナ禍の影響で手術症例数が減少し、それに伴いCAD/CAMで作製するデバイスにかかる予定であった費用とMixed Realityアプリケーション作製に必要であった費用が減少したことによる。今後はコロナ禍での対応が変わり、症例数の増加に伴い研究費も増加すると考える。また、現在重ね合わせ用のマーカーについての基礎実験が解析段階となっており、解析終了後Journal of Functional Biomaterialsに結果を投稿予定である。

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2023 2022

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 1件、 招待講演 2件)

  • [雑誌論文] Mixed reality for extraction of maxillary mesiodens2023

    • 著者名/発表者名
      Koyama Yu、Sugahara Keisuke、Koyachi Masahide、Tachizawa Kotaro、Iwasaki Akira、Wakita Ichiro、Nishiyama Akihiro、Matsunaga Satoru、Katakura Akira
    • 雑誌名

      Maxillofacial Plastic and Reconstructive Surgery

      巻: 45 ページ: -

    • DOI

      10.1186/s40902-022-00370-6

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Using mixed reality and CAD/CAM technology for treatment of maxillary non-union after Le Fort I osteotomy: a case description2023

    • 著者名/発表者名
      Sugahara Keisuke、Koyachi Masahide、Tachizawa Kotaro、Iwasaki Akira、Matsunaga Satoru、Odaka Kento、Sugimoto Maki、Abe Shinichi、Nishii Yasushi、Katakura Akira
    • 雑誌名

      Quantitative Imaging in Medicine and Surgery

      巻: 13 ページ: 1190~1199

    • DOI

      10.21037/qims-22-414

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Innovation of Medical Digital Transformation in Oral and Maxillofacial Surgery-CAD / CAM, Extended Reality, Medical Metaverse-.2022

    • 著者名/発表者名
      小谷地雅秀
    • 学会等名
      第72回ドイツ口腔顎顔面外科学会(72nd DGMKG Congress)
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 成功体験の繰り返しが若手口腔外科医のモチベーションをあげる2022

    • 著者名/発表者名
      小谷地雅秀
    • 学会等名
      第67回 日本口腔外科学会総会・学術大会
    • 招待講演
  • [学会発表] Extended Reality(XR)技術・CAD/CAM技術を併用したLe Fort Ⅰ型骨切り術の精度検証2022

    • 著者名/発表者名
      小谷地雅秀, 菅原圭亮, 立澤孝太郎, 小髙研人, 片倉朗
    • 学会等名
      第56回 日本口腔科学会関東地方部会
  • [学会発表] Extended Reality(XR)技術を用いた3D解剖学教材の有用性の検討2022

    • 著者名/発表者名
      立澤孝太郎, 小谷地雅秀, 菅原圭亮, 小髙研人, 高野正行, 片倉朗
    • 学会等名
      第67回 日本口腔外科学会総会・学術大会
  • [学会発表] カッティングデバイスを用いて上顎に発生したkissing molars class3を抜歯した1例2022

    • 著者名/発表者名
      加藤禎彬, 西山明宏, 立澤孝太郎, 小山侑, 小谷地雅秀, 山本圭, 國分克寿, 片倉朗
    • 学会等名
      第67回 日本口腔外科学会総会・学術大会

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公開日: 2023-12-25  

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