◆研究助成金による研究成果報告 2◆
股 関節手術 にお ける光硬化樹脂 モデル (光 造形 )
の一 般化 へ の検討
社会保険埼玉中央病院整形外科
泉
〔
伊丹〕次 は股関節手術 における光硬化樹脂
モデル (光 造形)の 一般化への検討、泉田先
田
良
―
で す。オーバ ーハ ング して い る ところが あ る
生、お願 い します。
と、そ この部分 が ス キ ャ ン して い る間に どこ
かへ な くな って しまい ます ので 、その場合 に
〔
泉 田〕我 々は 1992年 か ら、光造形 を用 いて
股 関節 の病態 を把 握 し、
手術 成績 の安定 と安
は下 の方か らサ ポ ー トを立てな けれ ばい けな
い とい うのが あ りま して、我 々の 当初 の シス
全 を図 つて まい りま した。ところが 、なか な
か コス トバ ー で あ る とい うことで 、一般 化 が
テムでは、 そ この ところ を surgiPlanの 画像
処理 の段階でサポ ー トをつ けて いったわけで
で きない とい うこ とが あ りま して、それ につ
あ ります。
いての 検 討 を した とい うのが 今 回 で あ りま
今 回 の研 究 の 目的 は、 1つ は 、我 々の とこ
ろだけでは な くて、ほかの施設で光造形 を試
す。
少 しお さらい します が 、光造形 とい うの は
作 して もらって 、それ を利用 して い ただけな
ど うす るか といい ます と、連続 的 に撮 影 を行
い か とい うこ と。それか らその次 は、前 の ス
った CTデ ー タを、この場 合 は股 関節 手術 シ
ミュ レー シ ョンシステムで あ る SurgiPlanに
取 り込 み 、しきい値処理 と骨 の分離 を行 うと
ともに、サ ポ ー トの デ ー タを付与す る。そ の
デ ー タを もとにSORIFORM、 これ は光造形
のモ デ ル をつ くる シス テ ムで す が 、 それ に
よってモデルを作成 した とい うのが その当時
で あ ります。
光造形 の プ ロセ スは 、これ は午前 中 に出 し
ま したが 、液状 の樹 脂 の ところ を、薄 い 1層
の幅 Dの 層 を、テ ー ブル を まず ち ょっ と沈 め
て作 り、そ の上 を レー ザ ー光 で ス キ ャ ンす る
ライ ドで も見 えて い ま したけれ ど も、ど う も
モ デ ル形状 が普通 の骨 よ りももっ とごつ ごつ
して い て 、い まい ち リア リテ ィに欠 ける とい
う こ とで 、 そ のモ デ ル形状 を改 善 で きな い
か。それか ら、その 3と して、これが最大 の
問題 で あ ります が、モデルの供給 システムの
改善。つ ま り、先 ほ ども非常 に問題 になって
い ま したけれ ど も、い ろんな CTメ ー カー各
社 で 、しか も、機種 が変 わる とデ ー タフ ォー
マ ッ トが変 わ つた りして、そのデ ー タをや り
と りがで きな い。そ のため に、我 々が持 って
と、その部分 が硬化す る。それ を重 ね合 わせ
い るシステムで あ る と、非常 に限 られた機種
の CTに しか対応で きない とい うことがあ り
てい って 、ち ょうど子 供 の ころつ くった地 図
模型 み た い な形 で 、 だ んだ ん紙 を く り抜 い
ま して、 それ を何 とか な らな い か とい うの
が、今 回 の研 究 の 3つ の柱 であ りま した。
て、それ を張 り合わせ てい って積 み上 げて い
一 番最初 の 1に ついてですが 、伊丹教授 の
くとい うの と基本的 には 同 じこ とで す。最終
肝 入 りで、日本 中 の整形外 科 で 、股 関節 を積
的 にこ うい うふ うにモ デルがで きて くる。
極 的 にやってお られる先生方 の ところにア ン
ケ ー トを送 らせ ていただ きま して、その中で
これが先 ほ どもお示 しした光造形 のモデル
我 々の そ の 当時 の システムで利用 で きる CT
をお持 ちの ところに評価 をお願 いで きないか
とい う こ とで始 め ま したけれ ども、や は り少
し敷居 が高過 ぎるみ たいで、2件 つ くつた に
とどま りま した。モ デ ル形状 の改善 、3の モ
デ ル供給 システムの改善 につい てはなにが し
い る三次元画像解析 システムです。それ を媒
体 と しよ う とい う こ となのです が、実 は東芝
の CTに つい てい るX“ nJonと い う三次元画
像解析 システムが 、VIPstationそ の ものであ
ります。それで、この デ ー タ変換 モ ジュール
か の 進 歩 が あ りま したので 、報 告 い た しま
をつ くる こ とによつて、現 在 で は東 芝 の CT
で 、 3Dの システ ムが一緒 に入 つていれ ば、
す。
問題 な くと言 う とち よっ と言 い過 ぎです が、
光造形が可能 になって きてお ります。
目
白
勺
造形モ17
JL作 成システム
１ ２ ３
他 施設 に ての光造形の試作 と利用
マットで轟力する
モデル形 状 の 改善
モデル供 給 シス テムの改善
これ が先 ほ ど来言 つてい る、 そ の 当時 の
デ ー タの流 れです。まず CTデ ー タを、我 々
の ところで は G E98∞ とか、横 河 の90∞ 、そ
れか らシー メ ンスの SOMATOMと か、その
辺 の CTの デ ー タを SurgiPlanに 読 み込 む こ
とが可 能 で したので 、 それ を surgiPlanに 読
それか ら、同時 に、
先 ほどお話 を しました、
表面形状が非常 にざらついた り、 ごつごつ
だった りする とい うことが あ りましたので、
そのソフ トを変 えまして、
単純な積層方式 と
て、それ をSORIFORMに 送 り、そ こでモ デ
する。これは見 ていただいてわかると思 い ま
すが、薄い層がただ重なつてお りますね。非
常 に骨 に近い ような形 に、その結果 つ くれ る
ル に して い た とい つて ま した。 とこ ろが 、
ようになってお ります。
み込 んで、それか ら三次 元画像 と し、それか
ら先 ほ どの 支持脚 、サ ポ ー トの デ ー タを入 れ
我 々の利用 で きる CTが 第一線 か ら退 き始め
ま して、だんだんデ ー タの供給 源 が先細 りと
なる とい う現 象 が起 きま した。それ で 、この
ままで は先細 りにな って しま う とい う こ と
で 、画像 デ ー タの もとをVIP stationに 変 え よ
う とい う こ とが 今 回行 われ た こ とであ りま
す。それ は 、VIP stationの 画像 デ ー タよ り関
心領域 を抽 出 し、
抽 出 され た領 域 をSORIFO
RMの 断 面 フ ォーマ ッ トで 出力 す る とい う
よ うな こ とです。VIP stationと い うのは 、帝
人 システムテ クノロ ジーがあ っかってい るて
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これは ち ょっ と樹 脂 が違 うので 、見 え方 が
違 い ますが、この辺 に三角形 のが ごつ ごつ あ
ります。これ が従来 の形状 で あ りま して、こ
れが 今 回の形状 で 、 モデルの形状 そ の もの
は、
我 々が実際 に手術 の ときに見 る よ うな骨
の形 に近 くな つて きた よ うな印象 を持 ってお
ります。まだ 2例 か 3例 しか つ くつてお りま
せ ん。 ですか ら、 まだ まだ これか らです が、
一応 そ うい うこ とで、モ デ ルの形状 は改善 し
た とい うことです。
それか ら、これ らのモデ ル を使 って 、モ デ
ルで術前 に手術 を しようとい うこ とで、次 に
お見せす る よ うな試み をや ってお ります。こ
れはこちら側 に RAOを や った症例 です けれ
ども、 これは術 前 です 。45歳 の 女性 です 。
これが、実際 には もっ と骨片 を回 してお り
ます けれ ども、術後 の レン トゲ ンとモ デル を
対比 して い る ところで あ ります。
実際 に実体 モデル を超音波 メスで切 って 、
レン トゲ ンを撮 ってみ ま した。整形外 科手術
で は、いつ も術 中 に レン トゲ ンを撮 っては評
価 し、また骨 を切 つてず ら して は レン トゲ ン
で評価 しとい うこ とをや って お ります ので 、
それ と同 じような条件 で何 かで きない か とい
VIP statiOnを 使 うと、今度 は逆 に我 々が
うことで 、実体 モデル を切 って 、それ を レン
使 っていた SurgiPlanの 方 のデー タが使 えな
くなって しまうとい うことがあ りまして、最
トゲ ンで撮 ってみ ま した。一 応 こ うい う よ う
な形で、モデルでの シ ミュ レー シ ョンの形 を
レン トゲ ンでつ くっておい て、それ と同 じレ
ン トゲ ン を術 中 に求 め る と、非常 に プ リ ミ
テ ィブです けれ ども、リア リテ ィがあ るか な
近、今度 は逆 にX tcnsionの 方 のデ ー タを
SurgiPlanに 送るための接続 のソフ トが必要
になったとい うことで、これを最近開発 して
お ります。
と思 ってお ります。
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CT畿 策
どち らに して も、各 メー カー 、各 CTの 機
種 間 で、デ ー タのや りと りが非常 に不 自由 で
あ る とい うこ とが最大 の問題 であ りま して、
あ りま して、それ を乗 り越 えて、もう少 し共
通 の フ ォーマ ッ トで 、画像 の機 器 が 自由 に
デー タをや りと りす ることがで きるようにな
それ に対 してなにが しかの 回答 とい うことで
れば、もう少 し光造形 とか、その他 三次元 C
、最近、先 ほ ど話題 にな りま したけれ ども、
Tと かの方 に対す る一般化 とい うものが広が
ア メリカの方 の規格 でDICOMと い うのが あ
ります。DICOM 3と 言 うか、僕 は詳 しい こ
るので は な い か と思 い ます。現在 の ところ
は、まだ これは緒 につ い た ところであ りま し
とは知 りませ んが 、共通 の フ ォーマ ッ トを何
とか しよ う とい う流 れが あ ります。 これ ま
て、概 念 図 はDICOMと い うのが あ る とい う
ことをお話 をさせて い ただ きたい ため に出 し
で 、我 々は苦労 して、各 メー カー に当たつて、
フ ォーマ ッ トを公 開 して もらい 、ち ょうど草
ま したが、今後 の発展 に期 待 した い と思 い ま
の根 運動み た い に、この CTで は読 め る、こ
の CTで はだめだ とい う形 で処理 して きた わ
けです けれ ど も、そん な こ とは 当然頭打 ちで
す。
〔
伊丹〕先生 には午前中にも質疑応答 してい
ただきましたので、
特 にとい う方はないと思
います。あ りがとうございました。
Scope of DICOM in Medicallnformatics
η

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生活あんしんサービスFAQ Q．生活あんしんプランとは何ですか？ A

必要性と役割 （PDF 57kbyte）

指導の際にしてほしくないこと

議長挨拶 [PDFファイル／41KB]

四日市タウン誌（YOUよっかいち）に掲載されていた事務局の方の

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