2012 Fiscal Year Annual Research Report
骨関節三次元動態解析による全関節動態のデータベース化
| Project/Area Number |
22300204
|
|---|
| Research Institution | Osaka University |
|---|
Principal Investigator |
菅本 一臣 大阪大学, 医学(系)研究科(研究院), 寄附講座教授 (40294061)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
冨田 哲也 大阪大学, 医学(系)研究科(研究院), 寄附講座准教授 (30283766)
山崎 隆治 大阪大学, 臨床医工学融合研究教育センター, 特任准教授(常勤) (40432546)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2010-04-01 – 2013-03-31
|
| Keywords | 3次元動態解析 / 生体内 / データベース化 / 骨関節動態 |
|---|
| Research Abstract |
我々の教室で独自に開発されたコンピュータソフトを用いてMRIの画像情報を解析することにより初めて生体内での骨関節の3次元動態を知ることができるようになった。これらの解析手法を用いて健常者におけるすべての骨関節の生体内3次元動態情報を得ることである。これにより全関節動態のデータベース化を行った。正常ボランティアを対象にして１関節あたり10から15人の被験者を募った。手指関節、手関節、肘関節、肩関節、頚椎、胸椎、腰椎、膝関節、足関節の全関節動作を解析し、データベース化を行った。
MRI撮影方法 例えば肩関節の外転運動を解析するにあたり、上肢下垂位から外転約30度ずつ最大180度まで合計7ポジションでの撮影を行った。
画像における骨関節輪郭抽出 関節を構成する骨の抽出を行った。肩関節を例にとると対象となるのは上腕骨、肩甲骨、鎖骨、上位肋骨である。MRI画像上で骨の輝度値が周囲の軟部組織と大きく異なることを利用して、開発したコンピュータソフトを用いると半自動的にその輪郭を抽出することができる。
各肢位間での骨関節画像マッチング 肩関節での外転動作を解析する際に、まず上肢90度位と外転150度位でのMRI画像上の各骨のコンピュータ上でのマッチング（重ね合わせ）を行った。マッチングが精度よく行われるために必要なコンピュータソフト上の要素はvolume based registrationである。これはマッチング精度を向上させるために骨内の輝度変化情報をもとに両者を重ね合わせるものである。マッチングさせたあと、その肢位間をコンピュータにて動きを補完することにより、肩外転運動の下垂位から最大180度外転位までの動きを連続したムービーとして可視化することができた。また関節の3次元的動態を客観的に評価するために各種動態パラメーター（骨関節の移動量、回転角度など）を計測することが可能となった。
|
| Current Status of Research Progress |
Reason
24年度が最終年度であるため、記入しない。
|
| Strategy for Future Research Activity |
24年度が最終年度であるため、記入しない。
|
