寄附講座

運動器バイオマテリアル学

医療の力で新たな未来を作り出す~大阪大学運動器バイオマテリアル学講座~
  • CTおよびX線透視画像を用いた顎運動の3次元動態の解明
  • 四肢関節および脊椎、仙腸関節に対する3次元的動態解析
  • 矯正装具装着下の変形性膝関節症症例に対するX線透視画像および光学式動作解析システムを用いた3次元動態の解明
  • 四肢関節、脊椎および顎関節に対するMRIを用いた3次元的動態解析
  • 3次元人体解剖学アプリの作製

 

 

人工関節術後3次元動態解析

1)人工関節術後動態画像

私たちが開発した解析ソフトを使えば、人工関節術後の膝関節を様々な方向から観察できます。

これにより手術が正確に行われたかどうか、術後関節が正常に動いているかどうかを確認する事が初めて可能となりました。 人工膝関節では、術後の膝の曲がり具合や耐久性(ポリエチレンの摩耗)に動きが関与していると言われてきました。この研究により、初めて膝関節の術後の立体的な動きが詳細に観られるようになりました。

股関節手術後に問題となる脱臼などもこの解析により、どの方向にどの程度曲げると脱臼するかが実際に脱臼をおこさなくても正確に知ることが出来るようになりました。また、手術前の関節評価に用いると、術後の関節の動きがスムーズになるよう予め計画することも可能となります。

2)画像作成の原理

X線イメージ装置(X線装置を動画モードにしたもの)を使います。関節を動かすと骨の動きを見ることができます。

これを用いつつ影絵の原理を応用し、もともとの骨の位置を正確に計算します。

2D3Dレジストレーションの概念図

正確な骨の位置の測定は煩雑で、コンピュータの助けなしには不可能です。当研究室では独自に開発されたコンピュータソフトを用いてこれを可能としました。

3)手術での応用

大阪大学整形外科では、手術前の計画及び手術後の評価に既に用いることが可能となり、医師が手術を容易に出来るようになりました。また、患者さんにもご自分の関節が術後どのような動きをしているかを動画として見てもらうことが出来るので、好評を頂いています。

なお、teamLabBodyという3D人体解剖学アプリは、医療を学ぶ学生をはじめ、整形外科医・理学療法士・作業療法士・柔道整復師・その他あらゆる診療科の方に幅広く利用して頂けます。例えば、患者さんに対して診療時の説明やインフォームドコンセント、臨床や術中に役立たせることができます。

私たちが開発したソフトが、広く医療に貢献できることを強く望んでいます。患者さんからの関節の動きを詳細に評価した上で人工関節の手術を受けてみたい、ご自分の術後の関節の動きを見てみたいなどのご希望や、医師の方で自分の手術症例の解析をご希望の方がございましたら、できる限りのご協力をしたいと思います。

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