1 3 次 元 CT デ ー タ 6 自 由 度 探 索 法 を 応 用 し た 下 顎 枝 矢 状 分 割 術 前 後 に お け る 硬 組 織・軟 組 織 の 変 化 に 対 す る 新 た な 定 量 的 評 価 法 ： 初 期 臨 床 経 験 高 岡 昌 男１ ）,森 山 茂 章 2 ）,立 石 国 之 2) ,喜 多 涼 介 3 ）,松 田 道 隆１ ）,大 谷 泰 志１ ）, 喜 久 田 利 弘１ ） 福 岡 大 学 医 学 部 医 学 科 歯 科 口 腔 外 科 学 講 座１ ） 福 岡 大 学 工 学 部 機 械 工 学 科 2 ） 九 州 歯 科 大 学 歯 学 部 歯 学 科 生 体 機 能 学 口 腔 内 科 3) 福 岡 大 学 医 学 部 医 学 科 歯 科 口 腔 外 科 学 講 座 （ 主 任 ： 喜 久 田 利 弘 教 授 ） 福 岡 大 学 工 学 部 機 械 工 学 科 （ 主 任 ： 森 山 茂 章 教 授 ） 九 州 歯 科 大 学 歯 学 部 歯 学 科 生 体 機 能 学 口 腔 内 科 （ 主 任 ： 吉 岡 泉 教 授 ） Running title: 3 次 元 CT で の 顔 面 硬 ・ 軟 組 織 の 新 た な 定 量 的 評 価 法
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A new three-dimensional evaluation of facial hard and soft tissue using 3D -CT before
and after sagittal split mandibular ramus osteotomy: Initial clinical experiences
TAKAOKA Masao1), MORIYAMA Shigeaki2) , TATEISHI Kuniyuki2), MATSUDA Michitaka1), KITA
Ryousuke3), OHTANI Taishi1), KIKUTA Toshihiro1)
1) Department of Oral and Maxillofacial Surgery, School of Medicine, Faculty of
Medicine, Fukuoka University (Chief: Prof. Toshihiro KIKUTA)
2) Department of Mechanical Engineering, Faculty of Engineering, Fukuoka University
(Chief: Prof. Shigeaki MORIYAMA)
3) Division of Oral Diagnostic and Surgical Science, Department of Oral and
Maxillofacial Surgery, Kyushu Dental College (Chief: Prof. Izumi YOSHIOKA)
【 Purpose】In order to provide appropriate treatment for patients with jaw deformities,
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on the perioperative assessment. Although facial X -ray cephalometric radiography is
most commonly used for such patients, this modality does not provide information
regarding a three-dimensional shape. We conducted a study of three -dimensional
evaluations of the skeletal and facial soft tissue morphology using the six degrees
of freedom search method based on 3D-CT images obtained before and after mandibular
sagittal split ramus osteotomy, which is the most frequent surgical procedure
performed in the field of orthognathic surgery.
【 Subject】 The subjects consisted of 10 patients who were diagnosed with mandibular
prognathism at the Department of Oral and Maxillofacial Surgery, Fukuoka University
Hospital. We performed 3D-CT just before and both one and 12 months after surgery.
We acquired all digital data under the same conditions.
【 Methods】 After setting the coordinate system, we superimposed the 3D images before
and after surgery using the six degrees of freedom search method. The data were
calculated by quantifying the 3D changes on the superimposed images obtained before
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positional changes in the mandibular bone and the facial soft tissues were also
visually examined. The final data were obtained by quantifying the area and angle
dimensional change from the superimposed image.
【 Results】 By using the six degrees of freedom search method, the 3D -CT image data
were superimposed onto the 3D image obtained preoperatively and both at 1 month after
surgery , and 12 months after surgery. The changes in the results were then shown
using a different color. It was thus possible to evaluate the 3D images both visually
and intuitively and to quantify the hard and soft tissue changes of the mandible and
facial expression after sagittal split ramus osteotomy using this te chnique. We
evaluated point B, which is the anterior limit of the mandibule alveolar base. Using
this newly developed method, the three dimensions could thus be quantitatively
demonstrated in all 10 cases.
【 Conclusion】 Using this new method the facial bone and soft tissue changes after
the sagittal split ramus osteotomy could thus be successfully evaluated visually,
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Key words: three dimensional assessment of facial hard and soft tissue, six degrees
6 要 旨 【 目 的 】顎 変 形 症 の 患 者 に 対 し 適 切 な 治 療 を 提 供 す る た め に は ,術 前 後 の 顔 面 骨 格 形 態 や 周 囲 軟 組 織 の 評 価 が 不 可 欠 で あ る ． そ の 評 価 は 顔 面 X 線 セ フ ァ ロ 撮 影 に よ る 画 像 評 価 が 一 般 的 で あ る が ,立 体 を 評 価 す る こ と は 不 可 能 で あ っ た ． そ こ で 我 々 は 3 次 元 CT デ ー タ よ り 6 自 由 度 探 索 法 を 応 用 し た 下 顎 枝 矢 状 分 割 術 の 術 前 後 に お け る 硬 組 織 お よ び 軟 組 織 の 変 化 に 対 す る 新 た な 定 量 的 評 価 法 の 確 立 を 行 っ た . 【 対 象 】福 岡 大 学 病 院 歯 科 口 腔 外 科 の 下 顎 前 突 症 と 診 断 さ れ た 顎 変 形 症 患 者 10 例 を 対 象 と し ,術 前 ,術 後 1 ヶ 月 お よ び 術 後 12 ヶ 月 時 に 同 一 条 件 で 3D-CT 撮 影 を 行 っ た .得 ら れ た デ ジ タ ル デ ー タ は 同 一 条 件 下 に 収 集 し た . 【 方 法 】 座 標 系 の 設 定 後 ,術 前 後 で 6 自 由 度 探 索 法 を 使 用 し ,重 ね 合 わ せ を 行 っ た ． 評 価 方 法 は ,重 ね 合 わ せ た 術 前 後 の 画 像 よ り 形 態 変 化 を 距 離 計 測 し ,下 顎 骨 と 周 囲 軟 組 織 の 形 態 的 , 位 置 的 変 化 を 視 覚 的 に 表 し た .さ ら に 重 ね 合 わ せ 画 像 か ら 三 次 元 的 変 化 を 面 積 ,角 度 で 定 量 化 し て 算 出 し た ． 【 結 果 】6 自 由 度 探 索 法 を 用 い て 3D-CT 画 像 デ ー タ を 術 前 と 術 後 １ ヶ 月 お よ び ,術 前 と 術 後 12 ヶ 月 の 画 像 を 重 ね 合 わ せ ,そ の 変 化 を カ ラ ー 表 示 し ,視 覚 的 に 直 感 的 に 画 像 評 価 す る こ と が 可 能 で あ っ た ．ま た ,本 手 法 で 下 顎 枝 矢 状 分 割 術 後 の 硬 組 織 お よ び 軟 組 織 の 変 化 を 下 顎 骨 最 前 方 歯 槽 基 底 部 の B 点 に つ い て 定 量 的 に 評 価 可 能 で あ っ た ．今 回 ,新 た に 提 案 し た 方 法 に よ り ,10 例 全 例 に お い て 3 次 元 で 定 量 的 に 示 す こ と が で き た . 【 結 語 】 新 し い 評 価 方 法 を 用 い て 下 顎 枝 矢 状 分 割 術 後 の 顔 面 骨 格 と 周 囲 軟 組 織 の 変 化 を 同 時 に 視 覚 的 ,定 量 的 に 評 価 す る 事 が 可 能 で あ っ た . キ ー ワ ー ド : 硬 組 織・軟 組 織 の 3 次 元 評 価 法 ,６ 自 由 度 探 索 法 ,重 ね 合 わ せ 法 ,下 顎 枝 矢 状 分 割 術 別 刷 請 求 先 ： 〒 814-0180 福 岡 市 城 南 区 七 隈 7-45-1 福 岡 大 学 医 学 部 医 学 科 歯 科 口 腔 外 科 学 講 座 高 岡 昌 男 TEL: (092)801-1011 内 線 3535 FAX: (092)801-1044, E-mail: [email protected]
7 緒 言 顎 変 形 症 治 療 の 目 的 は 正 常 咬 合 の 獲 得 の み な ら ず ,発 音 ,咀 嚼 や 表 情 機 能 の 改 善 を 得 る こ と に も あ る ．適 切 な 診 断 と 治 療 を 患 者 に 提 供 す る に は ,術 前 の 骨 格 形 態 や 周 囲 顔 貌 軟 組 織 を 正 確 に 評 価 し ,術 後 に お け る 骨 格 お よ び 咬 合 の 安 定 性 と 顔 貌 変 化 を 予 測 す る こ と が 必 要 不 可 欠 で あ る ． 顎 矯 正 手 術 に お け る 骨 格 形 態 の 術 前 ・ 術 後 の 評 価 と し て ,一 般 に X 線 撮 影 に よ る 画 像 評 価 が 用 い ら れ て い る 1, 2 ）． X 線 画 像 は 顔 面 骨 格 形 態 お よ び 機 能 咬 合 に お け る 治 療 方 針 の 設 定 や 患 者 へ の 説 明 に 極 め て 大 切 な 要 素 と な っ て い る ．単 純 X 線 写 真 ,断 層 X 線 写 真 お よ び 頭 部 X 線 規 格 写 真 な ど 多 数 の 2 次 元 画 像 を 用 い た 手 術 前 後 の 評 価 で は ,上 下 顎 の 形 態 評 価 や 頭 蓋 骨 と 顎 骨 の 位 置 関 係 ,長 さ ,角 度 を 定 量 的 に 求 め る こ と が 出 来 る 3 ）．し か し ,X 線 画 像 の 上 の 拡 大 率 は 最 大 10%程 度 の 差 が あ り ,そ の た め 画 像 の 歪 み と 解 剖 学 的 構 造 物 の 重 複 が 生 じ , 計 測 点 が 特 定 困 難 と な る 場 合 が あ る .ま た ,顔 面 非 対 称 例 に お い て は ,そ の 左 右 差 に 基 づ く 計 測 点 の 測 定 精 度 の 著 し い 低 下 が 生 じ う る 4,5 ）．そ こ で ,単 純 Ｘ 線 画 像 評 価 の 欠 点 を 改 善 す る た め に ,近 年 CT な ど の 3 次 元 画 像 を 用 い た 骨 格 形 態 評 価 の 試 み が 検 討 さ れ て い る 1,2,6 ）． CT 撮 影 で 得 ら れ た 3 次 元 画 像 か ら 作 成 し た 2 次 元 画 像 に よ る セ フ ァ ロ 分 析 7 ）や 顎 骨 骨 切 り 前 後 の 3 次 元 セ フ ァ ロ 分 析 が 散 見 さ れ て い る が ,依 然 と し て 2 次 元 セ フ ァ ロ 分 析 の よ う に 一 般 的 な 評 価 方 法 に は 至 っ て い な い ．そ の 理 由 と し て ,顎 顔 面 骨 の 複 雑 な 構 造 を 2 次 元 画 像 か ら 実 際 の 頭 蓋 顔 面 骨 の 3 次 元 形 態 を 正 確 に 予 測 し ,術 前 診 断 や 治 療 計 画 を 行 う こ と は 必 ず し も 容 易 で は な い こ と が 挙 げ ら れ る ． 近 年 ,主 に 顎 顔 面 の 解 剖 学 的 形 態 を 評 価 す る 手 段 と し て CT 画 像 か ら 3 次 元 画 像 構 築 を 行 い 術 前 後 の 評 価 を 行 う シ ス テ ム の 検 討 が 始 ま っ て お り 1,2,4, 7),3 次 元 画 像 上 で 可 視 的 な 診 査 ・ 診 断 が 行 え る よ う に な り ,詳 細 な 評 価 が 可 能 と な っ て き て い る ． 反 面 ,そ の 一 般 的 な 評 価 方 法 に つ い て は 未 だ 検 討 の 余 地 を 残 す と こ ろ で あ る ． わ れ わ れ は ,顎 変 形 症 患 者 の 顎 矯 正 手 術 の 術 前 後 に 撮 影 し た 3D-CT 画 像 に お い て ６ 自 由 度 探 索 法 を 用 い た 三 次 元 画 像 の 重 ね 合 わ せ 法 を 開 発 し た ． こ の 方 法 を 用 い て 顎 矯 正 手 術 前 後 の 上 下 顎 骨 の 位 置 を 正 確 に 評 価 し た 8)． 本 法 は 3 次 元 空 間 に お け る 剛 体 の 自 由 度 が あ る 各 位 置 お よ び 回 転 を 6 変 数 に て 表 現 し ,術 前 後 の 硬 組 織 の 3 次 元 CT 画 像 の 重 な り を 全 探 索 法 で 評 価 す る こ と が 可 能 で あ る ． 反 面 ,対 象 を 剛 体 と 仮 定 し て 取 り 扱 っ て い る た め ,術 前 後 の 硬 組 織（ 顎 骨 ）の 移 動 お よ び 回 転 に 対 し て は 有 効 な 手 法 で あ る が ,そ の 周 囲 顔 面 軟 組 織 の 変 形 に 対 応 す る こ と は 原 理 的 に 困 難 が 生 じ る ．
8 そ こ で 本 研 究 で は ,3D-CT 画 像 に お い て 6 自 由 度 探 索 法 を 用 い た 重 ね 合 わ せ 法 に よ る 硬 組 織 お よ び 軟 組 織 の 3 次 元 的 評 価 法 の 確 立 を 目 指 し た ． 術 前 後 の 変 化 を 評 価 す る た め に 三 次 元 画 像 を 術 前 後 で 重 ね 合 わ せ し ,硬 組 織 お よ び 軟 組 織 の 三 次 元 的 変 化 を 定 量 化 す る 評 価 方 法 を 検 討 し た ． 今 回 ,わ れ わ れ は ,顎 矯 正 手 術 で 最 も 多 く 用 い ら れ て い る 下 顎 枝 矢 状 分 割 術 前 後 の 下 顎 骨 お よ び 下 顔 面 部 軟 組 織 の 形 態 変 化 の 三 次 元 画 像 を 取 得 し ,再 構 築 し て 術 前 後 の 下 顎 骨 の 形 態 的・位 置 的 変 化 と 下 顎 骨 に 対 応 し た 顔 面 軟 組 織 画 像 を 評 価 し た ．ま た ,提 唱 す る 評 価 方 法 を 10 例 の 患 者 に 適 用 し ,応 用 可 能 で あ る 事 を 確 認 し た . 研 究 対 象 １ ． 対 象 対 象 は 福 岡 大 学 病 院 歯 科 口 腔 外 科 で 2008 年 4 月 か ら 2010 年 3 月 ま で に 下 顎 前 突 症 （ 開 咬 ,非 対 称 症 例 を 含 む ） と 診 断 し た 顎 変 形 症 患 者 に お い て ,下 顎 枝 矢 状 分 割 法 の み を 施 行 し た 患 者 10 例 （ 男 性 4 名 ,女 性 6 名 ） と し た ． ２ ． 下 顎 枝 矢 状 分 割 手 術 術 式 全 例 ,（ 公 社 ） 日 本 口 腔 外 科 学 会 認 定 専 門 医 を 有 す る 同 一 術 者 に よ り 下 顎 枝 矢 状 分 割 術 を 行 っ た ． 手 術 方 法 は 左 右 側 と も 頬 粘 膜 か ら 下 顎 ５ 番 部 ま で の 頬 側 歯 肉 粘 膜 ,頬 筋 に 切 開 を 行 い , 骨 膜 を 愛 護 的 に 剥 離 し た ． 下 顎 小 舌 ,下 顎 角 内 外 側 骨 表 面 を 露 出 後 ,レ シ プ ロ ケ ー テ ィ ン グ ソ ー に て 下 顎 小 舌 直 上 の 内 側 皮 質 骨 ,下 顎 枝 前 縁 と 下 顎 大 臼 歯 部 の 外 側 皮 質 骨 を 骨 体 部 下 縁 舌 側 部 ま で 骨 切 り し た ． 分 割 は 前 方 の 骨 切 り 部 か ら 開 始 し ,下 顎 小 舌 後 方 ま で 分 割 し た ． 分 割 後 ,内 側 翼 突 筋 を 剥 離 ,遠 位 骨 片 を 正 常 咬 合 と な る よ う 移 動 し ,下 顎 大 臼 歯 相 当 部 の 外 側 皮 質 骨 に ４ 穴 の チ タ ニ ウ ム 製 ミ ニ プ レ ー ト １ 枚 と 2ｍ ｍ ×6ｍ ｍ ロ ッ ク ス ク リ ュ ー ４ 本 （ DePuy-Synthes 社 製 ） に て シ ャ ン ピ ー ラ イ ン 上 で 骨 片 固 定 し た 9)． 研 究 方 法 と 評 価 法 １ ． 3D-CT 画 像 の 収 得 CT 撮 影 は Aquillion64DAS(TSX-101A/4A)(東 芝 メ デ ィ カ ル シ ス テ ム ズ 社 製 )で 行 っ た ． 撮 影 条 件 は ,管 電 圧 120kV,管 電 流 130mA,ス ラ イ ス 厚 0.5mm,ス キ ャ ン 速 度 1.0sec/rot,Pitch0.641 と し た ．撮 影 条 件 を 合 わ せ る た め に 患 者 は 仰 臥 位 で 閉 口 さ せ ,頭 位 は FH 平 面 が 撮 影 台 に 対 し て 垂 直 に な る よ う に 設 定 し 1),ガ ン ト リ チ ル ト 角 は 0°と 規 定 し
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た 10)．同 撮 影 条 件 に て 術 前（ 手 術 計 画 ）,術 後 1 ヶ 月（ 術 後 の 骨 形 態 ,顎 関 節 の 位 置 確 認 ）,
術 後 12 ヶ 月 （ 術 後 の 骨 形 態 ,顎 関 節 の 位 置 ,術 後 治 癒 の 長 期 的 変 化 の 確 認 ） 時 1)に 3D-CT
撮 影 を 行 い ,Digital Imaging and Communication in Medicine（ DICOM） 形 式 で 画 像 デ ー タ を 取 得 し た ． こ れ ら の 画 像 デ ー タ か ら 目 的 と す る 領 域 （ 硬 組 織 領 域 は CT 値 +200HU か ら 上 限 ,軟 組 織 領 域 は CT 値 -200HU か ら 上 限 の 範 囲 と し た ） を 抽 出 し た .
２ ． 座 標 系 の 設 定
術 前 の 3D-CT 画 像 に お い て 座 標 系 を 設 定 し た（ 図 1）．原 点 は ,左 右 の 顔 面 骨 外 耳 道 上 縁 （ 左 側：PoL 右 側：PoR）の 中 点 と し た ．PoL と PoR を 結 ぶ 線 を x 軸 ,原 点 と 左 右 の 眼 窩 骨 縁 最 下 点 （ 左 側 ： OrL 右 側 ： OrR） の 中 点 を 結 ん だ 線 を y 軸 ,xy 平 面 に 垂 直 で 原 点 を 通 る 線 を z 軸 と 設 定 し た ． xy 平 面 に 平 行 な 面 を 水 平 面 ,zx 平 面 に 平 行 な 面 を 環 状 面 ,yz 平 面 に 平 行 な 面 を 矢 状 面 と し た ． ま た ,回 転 を 表 現 す る た め の 角 度 表 記 を ロ ー ル （ roll） ,ピ ッ チ （ Pitch）,ヨ ウ（ Yaw）の 角 度 を 用 い て z 軸 ,y 軸 ,x 軸 回 り の 回 転 を 表 し ,座 標 系 は 右 手 系 と し た ． ３ ． 重 ね 合 わ せ 座 標 系 の 設 定 後 ,形 状 の 変 化 が な い 頭 蓋 部 を 基 準 に 6 自 由 度 探 索 法 を 用 い て 3 次 元 画 像 の 重 ね 合 わ せ を 行 っ た 8,11)．術 前 後 の 頭 蓋 の 重 な り に つ い て は ,三 次 元 可 視 化 ソ フ ト ウ ェ ア （ ZedView Ver.6,レ キ シ ー 社 製 ）を 用 い て 確 認 し た ．こ こ で 得 ら れ る 移 動 量 お よ び 回 転（ 角 度 ） を 用 い て ,目 的 の 下 顎 骨 お よ び 同 部 周 囲 軟 組 織 の 座 標 変 換 を 行 っ た ． ４ ． 評 価 法 骨 格 お よ び 軟 組 織 の 形 態 変 化 の 評 価 1)距 離 計 測 評 価 頭 蓋 部 を 重 ね た 術 前 後 の 画 像 に お い て ,目 的 の 下 顎 骨 の み に お け る 輪 郭 追 跡 処 理 を CT 画 像 に 対 し て 行 い（ 図 2）,術 前 後 の 重 ね 合 わ せ 後 の 下 顎 骨 表 面 座 標 を 抽 出 し（ 図 3）,各 点 の 座 標 値 を 求 め た ． 次 に ,ICP 法 11)を 参 考 に ,術 前 後 の 下 顎 骨 表 面 に お け る す べ て の 点 の ユ ー ク リ ッ ド 距 離 を 計 算 し ,距 離 の 総 和 が 最 小 と な る 術 前 後 の 表 面 座 標 の 組 み 合 わ せ を 求 め ,こ れ を 対 応 す る 点 と し た ．実 際 の 距 離 計 測 は ,得 ら れ た 重 ね 合 わ せ 画 像 か ら 術 前 と 術 後 1 ヶ 月 の 下 顎 骨 の 表 面 座 標 を 抽 出 し ,対 応 す る 点 を 決 定 し た ． こ の 対 応 す る 点 の 距 離 を 使 用 し ,青 （ 0mm） か ら 赤 （ 6mm） ま で の カ ラ ー 表 示 で 変 化 部 位 を 表 す よ う に カ ラ ー マ ッ ピ ン グ を 行 っ た ． 代 表 症 例 （ No.3） で の カ ラ ー 表 示 を 図 4a, b, c に 示 す ． ま た ,代 表 症 例 （ No.3） で 同 一 の 手 法 で の 軟 組 織 評 価 （ 図 5a, b） も 併 せ て 行 っ た ． 同 症 例 の 軟 組 織 評 価 は ,下 顎 骨 に 対
10 応 す る 下 顔 面 部 軟 組 織 で ,舌 骨 よ り 前 方 で 咬 合 平 面 よ り 下 方 で の 区 域 で の 評 価 と し た ．軟 組 織 評 価 に 関 し て は ,下 顔 面 皮 膚 の 対 応 点 の 術 前 と 術 後 の そ れ ぞ れ の 座 標 点 に 線 を 結 び ,ベ ク ト ル 評 価 も 併 せ て 行 っ た (図 6 a, b)． 2)面 積 ,角 度 計 測 評 価 頭 蓋 の 基 準 点 に 沿 っ て 重 ね 合 わ せ を 行 っ た 後 ,水 平 面 ,矢 状 面 ,冠 状 面 に お い て 術 前 画 像 と 術 後 1 ヶ 月 画 像 ,術 前 画 像 と 術 後 12 ヶ 月 画 像 を 得 た ．そ の 画 像 よ り 面 積 ,角 度 計 測 評 価 を , 術 前・術 後 1 ヶ 月 と 術 前・術 後 12 ヶ 月 で 検 証 し た ．図 7 は 面 積 お よ び 角 度 計 測 の イ メ ー ジ 図 を 示 す ． 術 前 後 の 重 ね 合 わ せ に お い て ,術 前 画 像 の 重 な り の な い 部 分 は 青 色 ,術 後 画 像 の 重 な り の な い 部 分 は 赤 色 ,術 前 後 画 像 が 重 な る 部 分 は 紫 色（ エ ン ジ 色 ）の 階 調 表 現 と し た ．面 積 は , 術 前 後 が 重 な っ た 部 位 は 変 化 が な い た め ,術 前 後 の 画 像 が 重 な っ て い な い 部 位 の 面 積 の 平 均 を 求 め た ． 角 度 計 測 は ,以 下 の 方 法 を 用 い て 計 測 し た ． 基 準 の 点 に は ,重 心 の 概 念 を 用 い ,術 前 画 像 の 重 な り の な い 部 位 （ 青 色 ） の 重 心 点 お よ び 術 後 画 像 の 重 な り の な い 部 位 （ 赤 色 ） の 重 心 点 を そ れ ぞ れ 求 め ,青 色 の 重 心 点 か ら 赤 色 の 重 心 点 へ の 矢 印 に て 角 度 方 向 を 示 し ,そ れ を 術 前 後 の 移 動 方 向 と し た .ま た 右 向 き を 0 度 と し ,反 時 計 方 向 に 角 度 を 示 す ,極 座 標 で 表 現 し た ． 術 前 か ら 術 後 に お け る 骨 お よ び 軟 組 織 の 断 面 に お け る 移 動 方 向 の 大 き さ は 術 前 お よ び 術 後 の 重 な り の な い 部 位 の 面 積 の 平 均 値 と し た ．ま た ,本 法 に お い て は い か な る 点 に お い て も ,術 前 ・ 術 後 の 対 応 す る 点 を 結 ぶ 方 向 を 「 移 動 方 向 」 と し て 定 義 可 能 で あ る .以 上 を 定 義 し ,下 顎 枝 矢 状 分 割 法 臨 床 例 の 10 例 に 適 用 し た ． 本 手 法 に お い て ,今 回 は 下 顎 枝 矢 状 分 割 法 症 例 に 対 す る 適 用 を 目 的 と し た た め ,下 顎 歯 槽 基 底 の 前 方 限 界 を 示 す 点 B 点 （ Point B, Supramentale） を 検 討 し た (図 8)． 軟 組 織 評 価 は ,下 顎 骨 単 体 の 中 で も 咬 合 平 面 よ り 下 方 で 舌 骨 最 先 端 よ り 前 方 部 に お け る 軟 組 織 に 適 用 す る こ と と し た ．ま た ,全 例 ,下 顎 を 後 退 さ せ る 手 術 症 例 を 対 象 と し て い る た め ,術 前 お よ び 術 後 の 画 像 が 存 在 す る 必 要 が あ る こ と か ら ,術 後 1 ヶ 月 に お け る B 点 に お け る 計 測 を 基 準 と 設 定 し た （ 図 9-1,2） ． 結 果 １ ． 対 象 症 例 の 背 景
11 下 顎 枝 矢 状 分 割 術 症 例 は 10 例 （ 男 性 4 例 ,女 性 6 例 ） で ,平 均 年 齢 は 21.4±3.7 歳 （ 男 性 22.5±1.5 歳 ,女 性 20.7±4.4 歳 ） で あ っ た ． 平 均 身 長 は 164.3±5.9cm（ 男 性 170.9± 1.7cm, 女 性 159.9±2.9cm） で あ っ た ． 平 均 体 重 は 56.6±8.4kg（ 男 性 63.6±9.3kg,女 性 51.9±2.6kg） で あ っ た ． 平 均 手 術 時 間 は 196±50 分 で あ っ た ． ２ ． 距 離 計 測 評 価 1)硬 組 織 図 ４ a, b, c は 距 離 計 測 を 求 め た 代 表 症 例 （ No.３ ） の 下 顎 骨 で ,わ ず か な 非 対 称 を 伴 う 下 顎 前 突 症 で あ る ．両 側 下 顎 枝 矢 状 分 割 術 で ,右 は 後 方 へ 4.5mm,左 は 9.5mm 後 方 移 動 さ せ た ．術 前 と 術 後 1 ヶ 月 の 重 ね 合 わ せ か ら 得 ら れ た 移 動 は ,下 顎 骨 を 剛 体 と し て 求 め て お り , 全 体 の 対 応 点 の 平 均 移 動 距 離 は 1.97mm 移 動 し て い た ． こ の 代 表 症 例 は ,0mm（ 青 色 ） か ら 6mm（ 赤 色 ）の 範 囲 の カ ラ ー ス ケ ー ル 表 記 で ,正 面 像 で は ,左 右 下 顎 骨 骨 体 部 は 青 で 示 さ れ , 骨 表 面 の 形 状 変 化 は な い こ と が 示 さ れ た ． オ ト ガ イ 部 や 右 筋 突 起 か ら 下 方 外 斜 線 に 続 く 右 下 顎 枝 前 縁 は 黄 色 や 赤 で 表 示 さ れ ,骨 表 面 形 状 の 変 化 が 大 き く な っ て い る こ と が 示 さ れ た ．右 下 顎 頭 の 外 側 極 ,左 下 顎 頭 内 側 極 に 2mm 弱 の 変 化 を 認 め た ．右 上 方 か ら の 画 像（ 図 ４ b） で は ,正 面 の 画 像 （ 図 ４ a） に 加 え ,右 下 顎 骨 体 部 や 左 内 側 骨 外 表 面 は 青 で 示 さ れ ,形 状 変 化 が な い こ と が 示 さ れ た ．右 下 顎 角 部 ,右 下 顎 ７ 番 の 外 斜 線 部 の 変 化 は 同 様 に 変 化 が な い こ と が 確 認 で き た ．ま た ,左 筋 突 起 か ら 下 方 外 斜 線 に 続 く 左 下 顎 枝 前 縁 は 赤 で 表 示 さ れ ,骨 表 面 形 状 の 変 化 が 大 き く な っ て い る こ と が 示 さ れ た ． 後 方 か ら の 画 像 (図 ４ c)で は , 右 側 近 位 骨 片 の 下 顎 小 舌 を 含 む 内 側 皮 質 骨 の 表 面 形 態 が 3mm か ら 6mm 程 度 変 化 し て い た ． 歯 列 に お け る 赤 色 で 示 さ れ る 大 き な 変 化 は CT 撮 影 時 の ア ー チ フ ァ ク ト に よ る も の と 考 え ら れ た ． 他 の 9 症 例 に 関 し て も 同 様 に ,左 右 下 顎 骨 体 部 は 青 で 示 さ れ ,骨 表 面 の 形 状 変 化 が な い 部 位 を 確 認 で き た ． 下 顎 骨 表 面 形 状 の 変 化 の 多 い 部 位 は 下 顎 後 方 移 動 を 主 と し て い る た め オ ト ガ イ 部 ,下 顎 枝 前 縁 ,下 顎 頭 の 内 外 側 極 に 見 ら れ た ． 全 10 症 例 の 術 前 と 術 後 1 か 月 の 全 て の 下 顎 骨 対 応 点 の 平 均 移 動 距 離 は , 2.25 mm±0.693mm で あ っ た （ 表 1） ． 2)軟 組 織 代 表 症 例 （ No.３ ） の 正 面 像 は 図 ５ a,側 面 像 は 図 ５ b で あ る ． オ ト ガ イ 部 ,下 顎 骨 体 部 に 相 当 す る 頬 部 周 辺 に 赤 色 の 大 き な 形 態 変 化 が 確 認 で き る ． こ の 症 例 の 全 対 応 点 の 平 均 移 動 距 離 は 3.41mm で あ っ た ． 図 ６ a, b は 対 応 点 に 対 し て 術 前 か ら 術 後 1 ヶ 月 へ の 移 動 を ベ ク ト ル 表 記 し た 画 像 で あ る ． こ れ ら の ベ ク ト ル 表 示 は ,理 解 し や す く す る た め に ,ベ ク ト ル 長
12 を 10 倍 と し て い る ．左 頬 部 ,顎 下 部 の 移 動 の 確 認 が で き た ．全 10 症 例 の 術 前 と 術 後 1 か 月 の 全 て の 顔 面 軟 組 織 対 応 点 の 平 均 移 動 距 離 は ,3.39mm±1.18mm で あ っ た （ 表 1） ． ３ ． 面 積 お よ び 角 度 計 測 評 価 1)硬 組 織 図 ９ -1,2 に 下 顎 前 突 ,下 顎 右 方 偏 位 の 代 表 症 例 （ No.３ ） を 示 す .水 平 断 ,冠 状 断 お よ び 矢 状 断 上 で の 術 後 の 下 顎 骨 の 形 態 変 化 に お い て ,図 ９ -2 d よ り 下 顎 骨 水 平 断 の B 点 が 左 側 方 お よ び 後 方 の 5 時 方 向 へ 移 動 し て お り ,そ れ を 可 視 的 に 確 認 し た ． 移 動 面 積 は 478mm2, 方 向 は 288°で あ っ た ． 図 ９ -2 e よ り 冠 状 断 で は ,B 点 が 左 側 方 お よ び 上 方 の 1 時 方 向 へ 移 動 し ,そ れ を 確 認 し た ．移 動 面 積 は 405mm2,方 向 は 61°で あ っ た ．ま た ,図 ９ -2f よ り 矢 状 断 で は 下 顎 骨 が 上 方 お よ び 後 方 の 10 時 の 方 向 へ 変 位 し ,そ れ を 確 認 し た ． 移 動 面 積 は 181mm2,方 向 は 132°で あ っ た ．代 表 症 例（ No.３ ） は 下 顎 非 対 称（ 右 方 偏 位 ）を 伴 う 骨 格 性 下 顎 前 突 の た め ,図 ９ -2 d, e, f よ り B 点 に お い て 下 顎 骨 の 後 上 方 お よ び 左 側 方 へ の 変 位 を 認 め ,ま た 術 前 後 の セ フ ァ ロ 分 析 と 比 較 し て も 一 致 し た 移 動 で あ っ た ． 全 10 症 例 の 術 後 1 ヶ 月 に お け る 平 均 面 積 お よ び 平 均 角 度 は 以 下 の と お り で あ っ た ． 水 平 面 で は ,平 均 移 動 面 積 は ,589mm2±242 mm2で 平 均 移 動 角 度 は , 268° ±37.9°で あ っ た ． 冠 状 面 で は ,平 均 移 動 面 積 は ,480mm2±229 mm2で 平 均 移 動 角 度 は ,108°±37.9°で あ っ た ． 矢 状 面 で は ,平 均 移 動 面 積 は ,223mm2±99.4 mm2で 平 均 移 動 角 度 は ,133°±36.2°で あ っ た ． 術 後 12 ヶ 月 で は ,水 平 面 で は ,平 均 移 動 面 積 は ,592mm2±225 mm2で 平 均 移 動 角 度 は ,262°±24.1°で あ っ た ． 冠 状 面 で は ,平 均 移 動 面 積 は ,529mm2±174 mm2で 平 均 移 動 角 は ,98°±18.3°で あ っ た ． 矢 状 面 で は ,平 均 移 動 面 積 は ,263mm2±68.2mm2で 平 均 移 動 角 度 は , 127°±34.3°で あ っ た （ 表 2,3） . 2)軟 組 織 下 顎 骨 に 相 対 す る 術 前 と 術 後 1 ヶ 月 ,術 前 と 術 後 12 ヶ 月 の 頬 部 か ら オ ト ガ イ 部 （ 咬 合 平 面 よ り 下 方 で ,舌 骨 よ り 前 方 部 位 と し た ） に か け て の 軟 組 織 の 形 態 変 化 を 水 平 断 , 冠 状 断 お よ び 矢 状 断 で 示 し た ． 代 表 症 例 No.3 で は ,水 平 断 に お い て 移 動 面 積 は , 390mm2, 方 向 は 273°で あ っ た ． 冠 状 断 に お い て 移 動 面 積 は , 445mm2,方 向 は 62°で あ っ た ． ま た , 矢 状 断 に お い て 移 動 面 積 は , 296mm2,方 向 は 136°で あ っ た ． 下 顎 骨 の B 点 の 形 態 変 化 と 軟 組 織 の B 点 の 形 態 変 化 は 同 一 方 向 へ の 移 動 が 確 認 で き た ．ま た ,変 形 量 は ,下 顎 骨 よ り 軟 組 織 の 方 が 小 さ か っ た ．
13 術 後 1 ヶ 月 に お い て ,全 10 症 例 の 平 均 面 積 お よ び 平 均 角 度 は 以 下 の と お り で あ っ た ． 水 平 面 で は ,平 均 移 動 面 積 は , 309mm2±73.2mm2で 平 均 移 動 角 度 は , 236°±37.0°で あ っ た ． 冠 状 面 で は ,平 均 移 動 面 積 は , 357mm2±103mm2で 平 均 移 動 角 度 は , 128°±49.9°で あ っ た ． 矢 状 面 で は ,平 均 移 動 面 積 は , 254mm2±72.9mm2で 平 均 移 動 角 度 は , 152°±60.5°で あ っ た ． 術 後 12 ヶ 月 に お い て ,全 10 症 例 の 平 均 面 積 お よ び 平 均 角 度 は 以 下 の と お り で あ っ た ．水 平 面 で は ,平 均 移 動 面 積 は , 394mm2±86.7mm2で 平 均 移 動 角 度 は , 232°±41.8°で あ っ た ． 冠 状 面 で は ,平 均 移 動 面 積 は , 486mm2±172mm2で 平 均 移 動 角 度 は , 120°±51.6°で あ っ た ． 矢 状 面 で は ,平 均 移 動 面 積 は , 358mm2±137mm2で 平 均 移 動 角 度 は , 136°± 60.0°で あ っ た （ 表 4,5） ． ま た ,顔 面 軟 組 織 の 移 動 方 向 は 臨 床 視 覚 的 評 価 結 果 と し て 示 せ た .術 後 1 ヶ 月 お よ び 術 後 12 ヶ 月 に お い て 移 動 方 向 は 全 例 ,同 様 の 移 動 方 向 を 示 し て い る こ と を 確 認 し た （ 表 6,7） . 3)術 前 後 の 硬 組 織 と 軟 組 織 の 相 関 係 数 術 後 1 ヶ 月 後 に お い て ,下 顎 骨 硬 組 織 面 積 と 同 部 軟 組 織 面 積 の 相 関 係 数（ R）は ,図 10a～ f に 示 す 通 り ,水 平 面 で 0.656,冠 状 面 が 0.785,矢 状 面 が 0.718 で ,冠 状 面 と 矢 状 面 に 強 い 相 関 が あ っ た ． 術 後 1 ヶ 月 後 に お い て ,下 顎 骨 硬 組 織 と 同 軟 組 織 の 角 度 の 相 関 係 数 は ,水 平 面 が 0.341,冠 状 面 が 0.794,矢 状 面 が 0.482 で ,冠 状 面 に 強 い 相 関 が あ っ た ． 考 察 顎 矯 正 手 術 は 1849 年 の S. R. Hullihan に よ る 不 正 咬 合 の 外 科 的 手 術 に 始 ま り ,H. Obwegeser に よ る 下 顎 枝 矢 状 分 割 術 の 一 般 的 な 手 術 に 至 る ま で 様 々 な 進 化 を 遂 げ て き た3)． 当 初 ,下 顎 枝 矢 状 分 割 術 時 の 固 定 は ワ イ ヤ ー に よ る 固 定 が 主 流 で あ り ,骨 片 の 十 分 な 固 定 が 得 ら れ な い こ と か ら 術 後 の 安 定 性 に つ い て の 報 告 が 多 く な さ れ た ． 顎 変 形 症 の 術 後 咬 合 の 安 定 は 最 大 の 目 的 で あ り ,ま た ,後 戻 り は 最 大 の 課 題 で あ っ た 1)．そ の 後 の 1970 年 代 後 半 以 降 ,骨 片 固 定 は 強 固 な 金 属 プ レ ー ト に 代 わ り ,術 後 の 安 定 性 は ほ ぼ 改 善 さ れ た 1)． 現 在 は 吸 収 性 プ レ ー ト で の 固 定 も 報 告 さ れ て お り ,金 属 ほ ど の 強 度 は な い が 同 等 の 固 定 が な さ れ る よ う に な っ て き た 12,13)． 術 後 の 骨 格 安 定 性 の 評 価 に つ い て の 報 告 の 多 く は 2 次 元 セ フ ァ ロ で あ り ,こ の 頭 部 エ ッ ク ス 線 規 格 写 真 に よ る 分 析 は 1931 年 に Broadbent ら に よ っ て 導 入 さ れ た 2,10 ,14)．セ フ ァ ロ 分 析 は ,頭 蓋 顔 面 の 成 長・顎 変 形 症 の た め の 矯 正 や 顎 顔 面 手 術 の 評 価 に お い て 非 常 に 有 用 な 方 法 で あ る が ,反 面 ,不 正 確 な 部 分 も 持 ち 合 わ せ て い た ． 従 来 の セ フ ァ ロ 分 析 は 二 次 元 画 像
14 を 使 用 し て い る た め ,様 々 な 硬 組 織 ,軟 組 織 が 重 ね 合 わ さ っ た 状 態 に な る ． 特 に 顎 顔 面 非 対 称 症 例 で は ,左 右 差 が あ る た め 計 測 点 の 特 定 は 困 難 で ,分 析 者 に よ っ て 評 価 に 差 が で た4,5)． 側 方 セ フ ァ ロ で は ,左 右 の 解 剖 学 的 ラ ン ド マ ー ク や 構 造 物 が 同 一 平 面 上 に 存 在 す る た め ,左 右 非 対 称 症 例 の 評 価 で は 正 面 セ フ ァ ロ の 併 用 が 必 要 と な る 14,15,16 ）．ま た ,セ フ ァ ロ X 線 撮 影 に お け る 倍 率 ,歪 み ,構 造 物 の 重 な り 合 い に よ り 頭 蓋 顔 面 症 候 群 の よ う な 重 度 な 奇 形 を 伴 う 患 者 の 構 造 物 な ど は ,信 頼 性 の 高 い 評 価 を 行 う こ と は 困 難 で あ る ． 近 年 ,CT 撮 影 技 術 は 飛 躍 的 に 進 歩 を 遂 げ た ． 最 新 の 機 種 で は ,管 電 圧 ,管 電 流 と も に 以 前 に 比 べ て 低 圧 ,低 電 流 で ,撮 影 ス ラ イ ス 厚 は 薄 く ,撮 影 速 度 は 速 く な っ た 10)． こ れ に よ り 断 層 間 隔 の 縮 小 ,撮 影 時 間 の 減 少 ,被 曝 線 量 の 低 減 ,空 間 分 解 能 の 向 上 が 可 能 と な り ,複 雑 な 構 造 物 の 重 複 が あ る 顎 顔 面 領 域 評 価 が 可 能 と な っ て き た ． 歯 科 口 腔 外 科 や 矯 正 歯 科 領 域 に お い て も 臨 床 や 研 究 で の 3D-CT は 広 く 用 い ら れ て お り 6,17),CT 撮 影 時 の 金 属 等 の ア ー チ フ ァ ク ト に よ る 咬 合 平 面 周 囲 の 正 確 な 三 次 元 再 構 築 画 像 の 取 得 は 依 然 と し て 困 難 で は あ る が 8), 二 次 元 画 像 で 見 ら れ る 構 造 物 の 重 複 と 倍 率 に よ る 諸 問 題 を 回 避 し ,二 次 元 画 像 よ り 精 度 の よ い 詳 細 な 頭 蓋 顔 面 の 評 価 を 行 う 事 が 可 能 と な っ て き て い る 2,6,7,8,1 4,15,16,17,18,19,20,21)． 三 次 元 術 前 画 像 に 術 後 画 像 を 重 ね 合 わ せ る た め に は ,位 置 3 変 数 と 回 転 3 変 数 の 6 変 数 が 必 要 と な り ,画 像 の 重 ね 合 わ せ を 手 作 業 で 行 う こ と は 大 変 難 し い ． そ の た め ,術 前 お よ び 術 後 の 画 像 に お い て 座 標 系 を 設 定 し ,こ の 座 標 系 を 一 致 さ せ る こ と に よ り 重 ね 合 わ せ を 行 う 手 法 が 考 案 さ れ た 8, 1 9)． 本 研 究 で は ,独 自 に 開 発 し た 三 次 元 再 構 築 画 像 を 位 置 お よ び 回 転 の 全 ６ 変 数 に 対 し て そ れ ぞ れ 座 標 変 換 し ,術 前 後 の 骨 の 重 な り を 全 て の 位 置 お よ び 回 転 で 調 べ る ６ 自 由 度 探 索 法 を 使 用 し た 8,14)． 3D-CT の 重 ね 合 わ せ の 基 準 平 面 の 設 定 に は ,FH 平 面 や SN 平 面 を 使 用 す る 方 法 が 散 見 さ れ て お り 1,4,18,21,22),FH 平 面 は 顔 貌 か ら 眼 窩 や 外 耳 道 が 観 察 で き る た め 臨 床 応 用 し や す い 利 点 が あ る 1,22,23)．本 研 究 で 使 用 し て い る 6 自 由 度 探 索 法 に お け る 座 標 系 は , 左 右 の 外 耳 孔 上 縁 ,左 右 眼 窩 下 縁 を 基 準 点 に 設 定 し 7),簡 便 な 使 用 が 可 能 で あ っ た ． 今 回 の 顔 面 硬 組 織 お よ び 軟 組 織 三 次 元 評 価 方 法 の 開 発 に お け る 3D-CT の DICOM デ ー タ は , 三 次 元 可 視 化 ソ フ ト ウ ェ ア に て オ ー ト レ ジ ス ト レ ー シ ョ ン 後 ,ア ー チ フ ァ ク ト 等 を 手 動 に て 微 調 整 し た ． そ の 後 ,術 時 の 変 化 を 距 離 で 観 察 す る 目 的 で ,術 前 と 術 後 1 ヶ 月 の 重 ね 合 わ せ を 行 っ た ． 硬 組 織 の 距 離 計 測 点 は ,今 回 ,対 象 を 下 顎 前 突 症 に 対 す る 治 療 症 例 と し た た め ,全 例 下 顎 後 退 に よ り 変 化 し た 部 位 を 示 す 計 測 点 を 多 く 認 め た ．非 対 称 を 含 む 症 例 で は ,偏 位 側 の 頬 部
15 と オ ト ガ イ 部 が 変 化 の な い 青 色 で 示 さ れ て い た の に 対 し ,非 偏 位 側 の 頬 部 と オ ト ガ イ 部 で 赤 色 や 黄 色 で 表 わ さ れ る 突 出 変 化 が 大 き い 計 測 点 を 認 め た ．こ れ ら の 変 化 は ,下 顎 枝 矢 状 分 割 術 に よ る 下 顎 骨 の 非 偏 位 側 へ の 回 転 移 動 と 平 行 移 動 に よ る も の と 考 え ら れ ,偏 位 を 改 善 さ せ る 方 向 に 硬 組 織 が 移 動 し た こ と を 示 唆 し て い た ．ま た 偏 位 側 オ ト ガ イ 部 で は ,下 顎 骨 の 後 方 移 動 お よ び 非 偏 位 側 へ の 回 転 移 動 に よ り 硬 組 織 が 後 退 変 化 す る た め ,硬 組 織 の 突 出 変 化 は 認 め ら れ な か っ た も の と 考 え ら れ た ． 距 離 に よ り 分 け ら れ た カ ラ ー マ ッ ピ ン グ に お け る 表 示 は ,変 形 し た 部 分 を 視 覚 化 さ れ ,下 顎 骨 の 手 術 前 後 の 骨 の 形 態 変 化 を 容 易 に 理 解 す る こ と が で き た ． 反 面 ,対 照 と す る 評 価 点 の 移 動 距 離 の 情 報 し か 得 る こ と が で き な か っ た ． 下 顔 面 部 軟 組 織 の 非 対 称 を 含 む 症 例 で は ,偏 位 側 の 頬 部 と オ ト ガ イ 部 が 変 化 の な い 青 色 で 示 さ れ て い た の に 対 し ,突 出 変 化 し た 計 測 点 を 多 く 認 め た の は ,非 偏 位 側 の 頬 部 と オ ト ガ イ 部 で 赤 色 や 黄 色 で 色 分 け さ れ て お り ,変 化 が 大 き い こ と を 示 し て い た ． こ れ ら の 変 化 は , 硬 組 織 同 様 ,下 顎 枝 矢 状 分 割 術 に よ る 下 顎 骨 の 非 偏 位 側 へ の 回 転 移 動 と 平 行 移 動 に よ る も の と 考 え ら れ ,偏 位 を 改 善 さ せ る 方 向 に 軟 組 織 も 追 従 し た こ と を 示 唆 し て い た ． 軟 組 織 に 関 し て も ,評 価 点 の 距 離 を 硬 組 織 で 扱 っ た 手 法 同 様 に 評 価 点 の 距 離 を 求 め ,変 化 を 視 覚 化 す る こ と が 可 能 で あ っ た ．軟 組 織 画 像 に お い て は ,移 動 方 向 を ベ ク ト ル 表 記 す る こ と を 試 み た が ,計 算 時 間 や 表 示 に 多 く の コ ン ピ ュ ー タ パ ワ ー を 要 す る た め に 実 用 的 で は な か っ た ． ま た ,軟 組 織 変 化 の 定 量 的 評 価 は 困 難 で あ っ た ． し た が っ て ,本 研 究 で は ,変 化 し た 部 分 の 面 積 お よ び 角 度 計 測 に よ る 評 価 法 を 提 案 し た ． 本 評 価 法 に て 表 記 さ れ て い る 面 積 は ピ ク セ ル 数 に よ り 算 出 し ,ま た 移 動 方 向 は ,術 前 と 術 後 1 ヶ 月 ,術 前 と 術 後 12 ヶ 月 ,そ れ ぞ れ の 重 心 点 を 求 め 極 座 標 に て 表 記 を 可 能 に し た ． 今 回 の 評 価 法 に お い て は ,顔 面 の 硬 組 織 ・ 軟 組 織 の い か な る 点 で も 評 価 対 応 は 可 能 で あ っ た ．し か し ,口 腔 内 に 金 属 製 の 補 綴 物 ,矯 正 装 置 が あ る 状 態 で は ,金 属 ア ー チ フ ァ ク ト に よ り 放 射 状 の ノ イ ズ が 発 生 す る た め 正 確 な 咬 合 平 面 付 近 の 画 像 の 抽 出 は 不 可 能 で あ っ た 24 ）． 本 研 究 で は ,金 属 ア ー チ フ ァ ク ト の 影 響 が 少 な く ,最 も 咬 合 平 面 に 近 い 点 と し て ,下 顎 骨 の B 点 の 変 化 を 評 価 点 と し て 分 析 し た ． B 点 （ Point B） に お け る 代 表 症 例 の 変 化 の 結 果 を 検 証 す る と 下 顎 骨 は 左 上 方 お よ び 後 方 へ 変 位 し て い る こ と が 視 覚 的 に 確 認 で き ,実 際 の 症 例 と 相 違 な か っ た ． ま た ,面 積 お よ び 方 向 も 定 量 化 す る こ と が 出 来 た ． 全 10 症 例 に お い て ,面 積 お よ び 角 度 評 価 を 行 っ た ． 面 積 は 術 前 と 術 後 1 ヶ 月 ,術 前 と 術 後 12 ヶ 月 の 硬 組 織 の 重 ね 合 わ せ で は ,や や 術 後 12 ヶ 月 に お け る 面 積 が 小 さ い 値 を 示 し て い
16 た が ,ほ ぼ 同 等 の 値 を 示 し て い た ． こ れ は ,術 後 の 下 顎 骨 自 体 の 若 干 の リ モ デ リ ン グ は 起 こ っ て い る も の の ,大 き な 形 態 変 化 で は な く ,術 後 変 化 は ほ と ん ど な い こ と が 示 唆 さ れ た ． 軟 組 織 に お い て は ,硬 組 織 同 様 ,術 後 1 ヶ 月 と 術 後 12 ヶ 月 で ほ ぼ 同 等 の 値 を 示 し て は い た が ,術 後 12 ヶ 月 時 の ほ う が 若 干 ,値 は 大 き か っ た ． 硬 組 織 に 追 従 し て 術 後 12 ヶ 月 の ほ う が ,面 積 が 小 さ い と 予 測 さ れ た が ,軟 組 織 変 化 に 対 し て は ,頸 部 の 伸 展 ,重 力 な ど 様 々 な 事 象 が 存 在 す る た め ,そ れ ら を 検 討 す る 必 要 が あ る と 考 え ら れ た ． 硬 組 織 に お け る 移 動 角 度 に 関 し て は ,術 後 1 ヶ 月 お よ び 術 後 12 ヶ 月 に お い て ほ ぼ 同 じ 方 向 に 移 動 し て い る の を 確 認 で き た ．軟 組 織 移 動 角 度 に 関 し て は ,水 平 面 ,冠 状 面 は ,ほ ぼ 同 じ 方 向 を 指 し て い る と 判 断 し た が ,矢 状 面 角 度 で ,方 向 の バ ラ ツ キ が 認 め ら れ た ．こ れ は ,水 平 面 ,冠 状 面 は ,図 9g,h に み ら れ る よ う に 下 顎 骨 ,同 部 軟 組 織 以 外 の 影 響 を 受 け な い が ,矢 状 面 で は ,一 部 頸 部 の 影 響 を 受 け や す い た め 数 値 に バ ラ ツ キ を 認 め た の で は な い か と 推 察 さ れ た ． 全 症 例 の 面 積 の 平 均 値 は ,実 際 の 手 術 に お け る 移 動 距 離 ,方 向 が 様 々 で あ る た め ,直 接 の 比 較 は 困 難 で あ る が ,水 平 面 お よ び 冠 状 面 に お け る 軟 組 織 の 変 化 の 大 き さ は 硬 組 織 の 変 化 の 大 き さ よ り も 小 さ く ,矢 状 面 に お い て は ,軟 組 織 の 変 形 が 大 き く な っ て い た ．こ れ は ,矢 状 面 に お け る 軟 組 織 の 評 価 に お い て ,一 部 に 頸 部 が 含 ま れ る た め に ,変 化 の な い 頭 蓋 部 に お け る 重 ね 合 わ せ を 行 っ て も 頭 位 の 影 響 が 存 在 す る た め と 考 え ら れ た ． 一 方 ,方 向 に 関 し て は ,硬 組 織 の 値 の 変 化 と 軟 組 織 の 値 の 変 化 の 方 向 は 近 い 値 と な っ て お り ,ま た ,硬 組 織 と 軟 組 織 の 変 形 量 お よ び 方 向 の 相 関 を 見 る と ,硬 組 織 冠 状 面 ,硬 組 織 矢 状 面 ,軟 組 織 冠 状 面 で 0.7 以 上 の 強 い 相 関 を 認 め ,ま た 他 3 項 目 も 相 関 関 係 は 有 し て お り ,適 正 な 評 価 と な っ て い る こ と が 確 認 さ れ た ． 次 に 術 後 1 ヶ 月 と 術 後 12 ヶ 月 の 全 体 の 平 均 面 積 ,平 均 角 度 を 比 較 す る と ,硬 組 織 に お い て は 大 き な 変 化 が 観 察 さ れ な か っ た が ,一 方 で ,軟 組 織 で は 様 々 な 事 象 の 影 響 を 受 け て い る と 考 え ら れ ,変 化 が 大 き い 部 位 も あ っ た . 今 回 ,6 自 由 度 探 索 法 に よ る 全 探 索 法 に て 硬 組 織 お よ び 軟 組 織 評 価 を 定 量 的 ,視 覚 的 に 評 価 す る こ と は 可 能 で あ っ た ． ま た ,軟 組 織 評 価 に お い て ,撮 影 時 の 体 位 が 仰 臥 位 で あ る こ と か ら 顔 面 形 状 の 重 力 に よ る 影 響 ,表 情 ,呼 吸 に よ る 体 動 な ど を 考 慮 す る と ,実 際 の 軟 組 織 と は 若 干 の 誤 差 が 生 じ て い る と 考 え ら れ る た め ,そ の 評 価 法 に つ い て も 再 検 討 の 余 地 が あ る 4,22,25）． 今 後 の 展 望 と し て ,開 発 し た 評 価 方 法 は 下 顎 骨 表 面 形 態 の 変 化 の み 26 ）で な く ,上
17 顎 骨 を 含 む 顔 面 骨 各 部 位 ,全 身 骨 格 な ど の 表 面 形 態 の 変 化 を 含 め た 計 測 へ と 展 開 可 能 と 考 え て い る ． 結 語 顎 顔 面 骨 を 対 象 と し た 骨 切 り 術 へ の 応 用 と し て ,3D-CT を 用 い た 三 次 元 画 像 か ら ,６ 自 由 度 全 探 索 法 に て 術 前 後 の 画 像 重 ね 合 わ せ を 行 い ,術 前 後 の 骨 格 お よ び 顔 面 軟 組 織 の 形 態 変 化 を 可 視 的 に 評 価 可 能 と な っ た ．ま た ,術 後 の 骨 格 安 定 度 も 評 価 で き る 有 用 な 評 価 法 と 確 信 し た ． 6 自 由 度 探 索 法 を 用 い て 3D-CT 画 像 デ ー タ を 術 前 と 術 後 １ ヶ 月 ,術 前 と 術 後 12 ヶ 月 の 画 像 を 重 ね 合 わ せ ,そ の 変 化 を カ ラ ー 表 示 し ,視 覚 的 に 直 感 画 像 評 価 す る 方 法 を 呈 示 し た ． 本 手 法 で 下 顎 枝 矢 状 分 割 術 後 の わ ず か な 硬 組 織 お よ び 軟 組 織 の 変 化 を 視 覚 的 に 評 価 で き ,そ の 定 量 化 も 可 能 で あ っ た ．ま た ,下 顎 骨 体 部 の 硬 組 織 形 態 の 術 後 変 化 は 少 な い こ と が 明 ら か と な っ た ．本 研 究 で は B 点 に つ い て の み 評 価 を し て い る が ,顔 面 の 全 て の 面 の い か な る 点 で も 評 価 可 能 で ,形 状 変 化 を 扱 う 外 科 手 術 分 野 に お い て 臨 床 上 大 変 有 用 な 評 価 法 に な り う る と 考 え る ． 本 研 究 は 顎 変 形 症 患 者 の 顔 面 骨 格 と 周 囲 軟 組 織 の 術 前 後 の 形 態 的 変 化 を 新 た に 提 案 し た 評 価 方 法 に よ り ,初 期 の 10 例 に 適 応 し た ． 全 例 に お い て 3 次 元 的 に 定 量 評 価 す る こ と が で き た .今 後 ,さ ら に 精 密 に 検 証 す る 必 要 が あ る と 考 え て い る . 尚 ,本 論 文 要 旨 は 第 45 回 日 本 口 腔 科 学 会 九 州 地 方 会（ 2012.11.23,福 岡 ）,第 23 回 顎 変 形 症 学 会 （ 2013.06.22-23,大 阪 ） ,第 46 回 日 本 口 腔 科 学 会 九 州 地 方 会 （ 2013.11.23,長 崎 ） , 第 68 回 NPO 法 人 日 本 口 腔 科 学 会 学 術 集 会 （ 2014.05.07〜 09,東 京 ） に お い て 発 表 し た ．
18 引 用 文 献 １） 金 澤 輝 之 ,黒 柳 範 雄 ,他 ： 3D-CT 重 ね 合 わ せ 法 を 用 い た Le FortⅠ 型 骨 切 り 術 術 後 の 計 測 点 の 安 定 性 に つ い て の 検 討 .愛 院 大 歯 誌 51(1):55-62,2013． ２） 山 本 敦 彦 , 小 坂 正 明 ： 頭 部 3D-CT 規 格 分 析 法 の 開 発 . 近 畿 大 医 誌 ,30(3,4):179-186,2006.
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２６ ） L.K. de Paula, A.C.O.Ruellas et al: One-year assessment of surgical outcomes
20 Maxillofac Sur,42:780-789,2013
21 図 脚 注 図 １ 座 標 系 の 決 定 原 点 （ 青 ） ： 左 右 の 顔 面 骨 外 耳 道 上 縁 （ 赤 ,左 側 ： PoL,右 側 ： PoR） の 中 点 x 軸 ： PoL と PoR を 結 ぶ 線 y 軸 ： 原 点 と 左 右 の 眼 窩 骨 縁 最 下 点 （ 黄 ,左 側 ： OrL,右 側 ： OrR） の 中 点 を 結 ん だ 線 z 軸 ： xy 平 面 に 垂 直 で 原 点 を 通 る 線 水 平 面 ： xy 平 面 に 平 行 な 面 環 状 面 ： zx 平 面 に 平 行 な 面 矢 状 面 ： yz 平 面 に 平 行 な 面 B 点 （ 紫 ） ： 下 顎 歯 槽 基 底 の 前 方 限 界 を 示 す 点 （ Point B, Supramentale） 図 ２ 術 前 ・ 術 後 1 ヶ 月 の 重 ね 合 わ せ 画 像 （ 参 考 画 像 ） 図 ３ 表 面 座 標 抽 出 画 像 （ 参 考 画 像 ） 図 ４ 術 前 ・ 術 後 1 ヶ 月 の 硬 組 織 重 ね 合 わ せ カ ラ ー マ ッ ピ ン グ 画 像 代 表 症 例 No.3： a 正 面 b 右 上 方 c 後 方 図 ５ 術 前 ・ 術 後 1 ヶ 月 軟 組 織 重 ね 合 わ せ カ ラ ー マ ッ ピ ン グ 画 像 代 表 症 例 No.3： a 正 面 b 側 方 ※ 下 顎 骨 に 対 応 し た 下 顔 面 部 軟 組 織 で 咬 合 平 面 よ り 下 方 ,舌 骨 よ り 前 方 を 評 価 図 ６ 術 前 ・ 術 後 1 ヶ 月 の 軟 組 織 重 ね 合 わ せ 形 態 変 化 ベ ク ト ル 表 記 代 表 症 例 No.3： a 正 面 b 側 方 ※ 下 顎 骨 に 対 応 し た 下 顔 面 部 軟 組 織 で 咬 合 平 面 よ り 下 方 ,舌 骨 よ り 前 方 を 評 価 図 ７ 面 積 ,角 度 計 測 の イ メ ー ジ 図 面 積 の 変 化 量 ： 青 ＋ 赤 （ 青 ： 術 前 の 面 積 ,赤 ： 術 後 1 ヶ 月 も し く は 術 後 12 ヶ 月 の 面 積 ） 角 度 ： 右 向 き を ０ 度 と し ,反 時 計 方 向 に 角 度 を 測 定 （ 緑 ＋ ： 青 も し く は 赤 の 重 心 点 ） （ 緑 → ： 術 前 か ら 術 後 1 ヶ 月 も し く は 術 後 12 ヶ 月 の 移 動 方 向 ） 図 ８ B 点 （ 下 顎 歯 槽 基 底 の 前 方 限 界 ） に お け る 術 前 ・ 術 後 1 ヶ 月 の 重 ね 合 わ せ 後 の 硬 組 織 面 積 お よ び 角 度 計 測 計 算 画 像 （ サ ン プ ル 図 ） 図 ９ -1 代 表 症 例 （ 下 顎 前 突 ,下 顎 右 方 偏 位 ） の 術 後 の B 点 a 水 平 面 b 前 頭 面 c 矢 状 面
22 図 ９ -2 代 表 症 例 （ 下 顎 前 突 ,下 顎 右 方 偏 位 ） の 術 後 の B 点 B 点 ‐ 極 座 標 ‐ 術 前 ・ 術 後 1 ヶ 月 重 ね 合 わ せ 硬 組 織 （ 上 段 ）・ 軟 組 織 （ 下 段 ） d 水 平 面 e 冠 状 面 f 矢 状 面 g 水 平 面 h 冠 状 面 i 矢 状 面 図 10 硬 組 織 面 積 と 軟 組 織 面 積 の 相 関 係 数 （ a 水 平 面 b 冠 状 面 c 矢 状 面 ） 硬 組 織 角 度 と 軟 組 織 角 度 の 相 関 係 数 （ d 水 平 面 e 冠 状 面 f 矢 状 面 ）
図１
座標系の決定
Z
Ｘ
y
原点（青）：左右の顔面骨外耳道上縁（赤,左側：PoL,右側：PoR）の中点
x軸：PoLとPoRを結ぶ線
y軸：原点と左右の眼窩骨縁最下点（黄,左側：OrL 右側：OrR）の中点を
結んだ線
z軸：xy平面に垂直で原点を通る線
水平面：xy平面に平行な面
環状面：zx平面に平行な面
矢状面：yz平面に平行な面
B点（紫）：下顎歯槽基底の前方限界を示す点（Point B, Supramentale）
図４
術前・術後1ヶ月の硬組織重ね合わせカラーマッピング画像
代表症例
No.３：
a正面
b右上方
c後方
代表症例No.３ 代表症例No.３ 代表症例No.３
