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弯曲が40-50度を超えるような高度側弯では、側方への単純な弯曲だけではなく、3次元的な変形、回旋屈曲を伴っているため、詳細な評価が必須である。しかし臨床・手術で必要とされる様な脊椎の弯曲/回旋/屈曲/変形/併進を高い精度で自動解析する診断・評価法は存在しない。本研究では、ＣＴデータを用い、各椎体の局所座標系を数学的・幾何学的に自動決定し、脊柱変形を3次元的に高い精度で評価する新しい診断法の開発を行った。
椎弓根は椎体前方要素と後方要素を連結する解剖学的に重要な部位である。近年の脊椎インストゥルメンテーション手術においては強固な矯正力と固定力を得るために、同部にスクリューを刺入することが多くなっている。３次元での詳細な椎弓根形態の解析を行い、椎体前方/後方要素、椎間関節、椎弓根の不均衡が脊柱側弯症の病態および進行に与えるメカニズムに迫った。またＣＴベースナビゲーションを使用した手術症例との比較を行い、再構築画像での評価が有用であり、海綿骨の交通のないいわる"Cortical channel"といわれる椎弓根で逸脱が多いことを示した。
側弯症の解析を通して得た画像解析技術を変性疾患にも応用し、CBT(cortical bone trajectory)法といわれるスクリュー刺入法の刺入角度、スクリュー長、ＣＴ値の解析も行った。頭外側方向への刺入でスクリュー長が短くなるものの２倍近いＣＴ値を得られることを示した。
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