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ものづくりの原点


第47回

理想的な人工関節手術を3次元グラフィックスで支援 [レキシー]

清徳則雄社長

清徳則雄社長

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医療系ソフトに強み

レキシー(東京都文京区、清徳則雄社長、03-5802-7235)は、エンジニアリング系、医療系、業務系と幅広い分野のコンピュータソフトウエアの設計、開発を手掛けている。1988年の創業以来、画像処理とコンピュータグラフィックスをベースに取り組んできた。そしてここ数年、最も力を入れているのが、医療用3次元立体構築ソフトや人工関節置換術支援システム、医局用患者情報管理システム、脳内出血の画像測定システム、肥満計測ソフトなど医療系ソフトの開発だ。

いずれも大学や独立行政法人の研究機関と共同で研究・開発を進めており、現場の医師や研究者のニーズを反映した実用的なシステムを作り込んでいる点が強み。なかでも販売が好調なのが、2次元連続スライス画像から3次元モデルを簡単な操作で作成できる「ZedView(ゼットビュー)」と、3次元人工膝関節運動解析システム「KneeMotion(ニーモーション)」。いずれも現在用いられている2次元の医療画像などを3次元化し、各種の解析などに活用するもの。

最適な膝・股関節手術をシミュレーション

今回、ものづくり基盤技術高度化法の認定を受けたのは、膝・股関節手術の3次元計画、手技管理・機能評価システムの開発〔計画名=人工膝・股関節のロボット手術管理における、CTおよび磁気共鳴断層撮影装置(MRI)画像を用いた3次元モデル構成技術および高速イメージ・マッチング技術の開発〕

荷重のかかった状態での3次元解析を行い、位置関係を視覚的かつ定量的に把握することができまる

荷重のかかった状態での3次元解析を行い、位置関係を視覚的かつ定量的に把握することができまる

現在、膝、股関節など下肢の関節症の治療法としては、人工関節手術が最も安定した治療法とされている。この手術では機能、耐久性などの点から人工関節の設置位置が重要になる。現在行われている主な方法は、まず前後または横から撮影した2次元のレントゲン写真に、人工関節の平面データである透明フィルムを重ね合わせることで、人工関節の大きさや設置位置を手術前に決める。そして手術中は、人工関節をいくつも装着して適合性を試しながら、患者に合った人工関節を選択するという作業が行われている。

これに対しレキシーが開発を進めるシステムでは、体重のかかった状態である立位のレントゲン画像とMRI画像から構築した3次元画像データに、人工関節の3次元データを重ねることで最適な人工関節の大きさ、設置位置を決める。回旋、屈曲、伸展など関節の複雑な動きもシミュレーションでき、さまざまな方向、角度から適合性を検討できる。また、手術中も3次元データと骨のデジタルカメラ画像を使って迅速に最適な手術を施せる。

開発において重点課題となっているのは、3次元モデルと骨の画像データとのマッチングである。現状では、この作業は現場の医師が手動で行わなければならず、習熟が必要となっている。これを自動マッチングとするなど、操作性向上、作業高速化を図っていく計画である。


掲載日:2007年8月30日

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