その他このページはJavascriptを使用しています。有効にする必要があります。メールアドレスプロフィール大学の教育研究を通じて地域貢献したいと思います。若い世代の人材育成、つまり学生を交えてシーズを探求するという形の研究を地域の方と一緒になって行えればと思います。よいテーマをご提供、ご提案下さい。我々が最終的に目指すのは日本の独自技術による廉価で使い易いコンピュータ支援手術システムの開発である。するためにMRIの3D情報を利用するシステムに改良してきた。MR装置では原理的に硬組織の検出感度が劣るため、得られる3D画像情報の精度検証および同情報を利用した接触解析結果の信頼性の検討が必須である。そこで本研究では「MRIによる3D膝関節モデル構築精度の向上と検証」に加えて、「接触解析(接触領域と接触圧力)の信頼性向上」および「制限視野下のコンピュータ支援手術(手術管理技術)への積極的応用」を目的とする。CASの精度・信頼性向上に関する基礎および応用研究が本研究の骨子であり、以下の3つのサブプロジェクトを実施する。2009年03月,MRIによる膝関節3Dモデルの作成とその接触領域評価および接触圧力解析への応用(田邊裕治19360046)非侵襲、非X線被爆で生体関節に適用可能なMRI情報に基づくコンピュータ支援手術システムを開発することを目的に、要素技術の確立を目指した研究を実施した。前年度でMRI情報から膝関節3Dモデルを再構築する方法を開発した。vivoでの膝関節における接触面積や接触領域の分布を求め、脛骨大腿関節および膝蓋大腿関節の運動解析や接触状態についても解析した。本年度はこれらの精度検証を実施し、精度向上をはかるとともに、RBSM法による接触圧力解析や関節鏡手術への展開を図った。接触状態の精度検証はブタ後肢脛骨大腿関節を対象に感圧紙法を適用して行った。その結果、接触判定の際のMR輝度の閾値について、二峰性を有する輝度ラインプロファイルの最大値と最小値の比が0.8以上で接触と判定すれば、感圧紙の測定結果と±5%以内の誤差で一致する事がわかった。運動解析の精度向上には関節輪郭形状に加えてMR画像の二次元輝度情報の最適化が有効であることがわかった。接触圧力について、RBSMに基づく離散要素解析(DEA)法の適用可能性を検討した。人工股関節を対象に、日常動作におけるライナー/骨頭間の接触応力分布を解析した。その結果、歩行動作では速さに比例して最大接触応力の増加がみられた(最大値は約14.5MPa)。bendingの各動作サイクルでサイクルの30%前後から急激な応力増加がみられ、サイクルの50%前後で最大に達することがわかった。CASとCTから構築した膝関節3次元モデルに関節鏡視画像をリアルタイムに重ね合わせるシステム(リアルタイムオーバーレイ)を開発した。術前計画を実際の関節鏡手術時に短時間かつ高精度で再現できることが確認された。生体硬組織の力に対する抵抗力と柔軟性を極めて微小な領域について明らかにした。