人工関節置換術および骨切り術の術前計画支援に関する基礎的研究

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 23500562
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 医用システム
• 研究機関: 岩手県立大学
• 研究代表者: 土井 章男 岩手県立大学, ソフトウェア情報学部, 教授 (60271839)
• 研究分担者: 馬渡 太郎 九州大学, 九浜の町病院, 医学部整形外科, 整形外科, 助教(採択時), 整形外科部長(現在) (60335974)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2013
• キーワード: 計算機システム / 可視化 / ソフトウェア / 3次元画像 / 術前計画支援

研究概要

急激な高齢化により、骨粗鬆症による骨折や擦り減りによる変形性関節症等の発生件数が増加している。治療には、主に人工関節置換術や骨切り術が行われる。本研究では、これらの手術を支援するために、人工関節情報や人体の3次元情報（主にCT画像）を利用して、1）個体差（骨密度、骨形状、体重等）を考慮した人工関節・骨部の応力解析、2）3次元ベースの人工関節術および骨切り術の術前計画支援システムの開発、3)再手術を防止するための人工関節の「破損」や「ゆるみ」が生じる問題の解明、4）人工関節設計のためのデザイン・シミュレーション、を行った。

研究成果

• [雑誌論文] Tailor-Made Plate Design and Manufacturing System for Treating Bone Fractures in Small Animals (2013)
  • 著者名/発表者名: A. Doi, H. Takahashi, B. Syuto, M. Katayama, H. Nagashima, M. Okumura
  • 雑誌名: Journal of Advanced Computational Intelligence and Intelligent Informatics 巻: Vol. 17, No. 4
• [雑誌論文] 3D テクスチャ表示技術を用いたボリュームレンダリングシステムの開発とその応用 (2012)
  • 著者名/発表者名: 土井章男, 高橋弘毅, 馬渡太郎, 女鹿幸夫
  • 雑誌名: Medical Imaging Technology 巻: Vol. 30, No. 2 ページ: 83-91
• [学会発表] Measurement of Density and Granularity of Archeological Artifacts using Industrial Computed Tomography (2013)
  • 著者名/発表者名: A. Doi, T. Kato, and H. Takahashi
  • 学会等名: IEEE iCAST2013
  • 発表場所: Aizu, Japan
  • 年月日: 20131100
• [学会発表] Design of tailor-made hip-joint implants and the stress analysis (2013)
  • 著者名/発表者名: A.Doi, H. Takahashi, T. Kato, T. Mawatari, and S. Ichinohe
  • 学会等名: The 12th Asian Symposium on Visualization (ASV12)
  • 発表場所: Taiwan, ROC
  • 年月日: 20130500
• [学会発表] Generation and Applications of CT Images of Ideal Standing Position for Total Knee Arthroplasty Surgery (2013)
  • 著者名/発表者名: A. Doi, H. Takahashi, T. Mawatari, and S. Ichinohe
  • 学会等名: 10th Int. Conf. on Modeling and Measurement in Medicine and Biology
  • 発表場所: BIOMED 2013, Wessex Institute of Technology
  • 年月日: 20130400
• [学会発表] Volume manipulation using cut and paste operations and its applications (2012)
  • 著者名/発表者名: A. Doi, H. Takahashi, S. Mega, and T. Mawatari
  • 学会等名: JSST 2012, Int. Conf. on Simulation Technology
  • 発表場所: Kobe
  • 年月日: 20120927-28
• [学会発表] Design and application of tailor-made plates for treating fractures in small animals (2012)
  • 著者名/発表者名: A. Doi, H. Takahashi, B. Shuto, M. Katayama, H. Nagashima, M. Okumura
  • 学会等名: IEEE iCAST 2012, The 4th Int. Conf. on Awareness Science and Technology
  • 発表場所: Korea, Seoul
  • 年月日: 20120821-24
• [学会発表] Development of a volume rendering system using 3D texture compression techniques on general-purpose personal computer (2011)
  • 著者名/発表者名: A. Doi, H. Takahashi, T. Mawatari, and S. Mega
  • 学会等名: IEEE iCAST 2011
  • 発表場所: Dalian/China
  • 年月日: 20110000
• [学会発表] 3D Bone Axis Analysis Method Using CT Images of the Lower Limbs and Its Evaluation (2011)
  • 著者名/発表者名: A. Doi, H. Takahashi, and T. Furukawa
  • 学会等名: 11th Asian Symposium on Visualization
  • 発表場所: Niigata, Japan
  • 年月日: 20110000
• [備考] 岩手県立大学先端可視化研究所
  • URL: http://advancedvislab.com/