文献情報
文献番号
200611010A
報告書区分
総括
研究課題名
高齢者の大腿骨頚部骨折等の治療を支援する高精度手術支援システム開発研究
課題番号
H17-フィジ-一般-007
研究年度
平成18(2006)年度
研究代表者(所属機関)
中村 耕三(東京大学医学部附属病院 整形外科・脊椎外科)
研究分担者(所属機関)
- 土肥 健純(東京大学大学院情報理工学系研究科)
- 佐久間一郎(東京大学大学院工学系研究科)
- 光石衛(東京大学大学院工学系研究科)
- 大西五三男(東京大学医学部附属病院 整形外科・脊椎外科 )
- 菅野伸彦(大阪大学医学部整形外科)
- 中島義和(東京大学大学院工学系研究科)
- 米延策雄(国立病院機構大阪南病院)
研究区分
厚生労働科学研究費補助金 厚生科学基盤研究分野 身体機能解析・補助・代替機器開発研究
研究開始年度
平成17(2005)年度
研究終了予定年度
平成19(2007)年度
研究費
49,400,000円
研究者交替、所属機関変更
-
研究報告書（概要版）
研究目的
高齢者の大腿骨頸部骨折などの下肢骨折の骨接合手術を最小侵襲、安全・正確に、少人数の医療チームでも行える高精度骨折整復および骨接合術支援システムの開発研究を行う。骨折部位の三次元画像を術前に取得し、解析モデルを作成、シミュレーションによる整復・手術プログラミング、および介達的にまたは直達創外固定してプログラム通りの操作により自動整復するナビゲーション連動骨折整復システムおよび高精度骨接合術支援システムにより術前計画どおり最小侵襲で骨接合手術を行い、かつ医療現場の作業効率および環境安全性を高める統合システムの開発研究を行う。
研究方法
術前整復計画法開発では、骨片の骨折線を、対応する骨片の骨折線にマッチングさせる手法を考案した。また反対側の大腿骨の鏡像の形状にマッチングさせる手法を骨折線による手法と組み合わせた。整復支援装置の開発では、介達式整復支援装置を実際の臨床で骨折整復操作に使用した。直達式整復支援装置の開発として、挿入ピン固定リング６自由度で操作する整復装置の詳細な機構設計を行い，整復装置を試作完了した。骨折部を仮想中心として回転し精密な整復を行う基本動作のための制御ソフトウェアを試作した。また整復経路を計画するためのソフトウェアを試作した。高精度骨接合術システムの開発では、患者固有の骨解析モデルおよび骨接合材料のCADデータから材料の解析モデルを作成した。これらを用い仮想的に骨接合術を行なうシステムを開発した。またこのモデルから精密な術前計画を立てる手法を確立した。大腿骨頚部骨折等を治療する最小侵襲骨接合機器を開発した。またナビゲーション下に骨接合を行なう位置決め機器を試作した。
結果と考察
術前整復計画法開発では双方を組み合わせた方法では、整復位置は安定した。介達式整復支援装置の臨床試験では大腿骨頚部骨折の２症例に使用し良好な整復位を得た。直達式整復支援装置は制御ソフトウエアーにより計画通り制御された。制御ソフトウエアーは骨折部を中心として計画通りの整復動作を指示することが出来た。最小侵襲骨接合機器は臨床試験を行ない良好な臨床成績を得た。
結論
高精度・低侵襲の骨説整復・骨接合システムが完成に近づきつつある。低侵襲骨接合機器および介達式整復支援装置では臨床試験が始まり予備的に良好な臨床成績を挙げた。術前整復計画ではより高精度の整復が実施できるめどがついた。骨折整復ナビゲーションシステム開発では整復支援装置をナビゲーション下に制御するソフトウエアーが完成した。ナビゲーション下に骨接合術を行なう支援装置については位置決め機器の仕様が確定した。
公開日・更新日
公開日
2007-03-27
更新日
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