マイクロコンピュータ上の三次元画像を用いた手術シミュレーションシステムの開発

• Project/Area Number: 07857124
• Research Category: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Ophthalmology
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 高橋 貞 東京大学, 医学部(病), 助手 (90197153)
• Project Period (FY): 1995
• Project Status: Completed (Fiscal Year 1995)
• Budget Amount: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000); Fiscal Year 1995: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
• Keywords: マイクロコンピュータ / 手術手技解析 / 画像処理

Research Abstract

1.システムの構築。マイクロコンピュータとして現有のマシンをグレードアップして用いる予定であったが、この1年間でハードウェアの急激な性能向上があったため、新たにアップル社製パワーマッキントッシュ7100及び9500を別途自費購入し、これを中心としたシステムを構築した。そのため当初の計画と実際に購入した設備備品が多少異なったものとなった。
2.現在までの研究内容。1)眼球の断面図、解剖図、眼底写真等をカラースキャナを用いてコンピュータへ入力し、2次元の画像処理ソフトにより画像のシャープネス、色彩を調整した後、これをカラープリンタないし35mmスライドフイルムへ出力し、研修医ならびに医学生の教育に用いた。2)年間約2000件の白内障手術を行う熟練者と約200件の初心者の2通りの白内障手術ビデオをコンピュータへ取り込み、手術の各ステップにおける所要時間の占める割合と、眼球位置の安定性ならびに手術器具の動きについて解析を行った。その結果、特に白内障手術において重要なウェイトを占める手法である前嚢切開と水晶体超音波乳化吸引のステップにおいて、熟練者と初心者で所要時間に約2倍の差がみられた。また、手術中の眼球の安定性について、熟練者は最大で角膜径の約12%程度しか眼球の位置がずれなかったのに対し、初心者は最大約45%も眼球が中心からずれており、手術器具の無駄な動きが大きく、手術の安定性や効率を損ねていることがわかった。
以上のように、現在の時点まで、静止画像ならびにビデオ画像をコンピュータに入力し、医学教育と手術手技の解析を行ってきた。研究計画ではさらに画像の3次元処理を行い眼球の立体画像を作成し、より高度な解析を行う予定であったが、この点については現在進行中であり、結果がでるのは少し先になると思われる。