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Development of novel endoscopic navigation system by augmented reality

Research Project

Project/Area Number 17K10905
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Research Field Neurosurgery
Research InstitutionJichi Medical University

Principal Investigator

YAMAGUCHI Takashi  自治医科大学, 医学部, 准教授 (20245070)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 宮田 五月  自治医科大学, 医学部, 客員研究員 (10705445)
佐藤 信  自治医科大学, 医学部, 助教 (80742345)
益子 敏弘  自治医科大学, 医学部, 教授 (90275701)
Project Period (FY) 2017-04-01 – 2022-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2021)
Budget Amount *help
¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000)
Fiscal Year 2019: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
Fiscal Year 2017: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
Keywords拡張現実 / 手術ナビゲーション / 神経内視鏡手術 / 神経内視鏡 / 手術支援 / ナビゲーション
Outline of Final Research Achievements

We made 3D pictures of the optic nerves, the skull base bone, the internal carotid arteries, and tumor itself which are very important landmark during endonasal endoscopic pituitary surgery. After analyzing location information of the endoscope with the optical reference, these 3D pictures could be superimposed on the endoscopic image without any difference.
In real endoscopic surgery, the optical reference with the endoscope did not disturb operative procedures and there was no blind spot in the operative field. Even the unexposed structures were intuitively observed as transparent objects. Furthermore, there was no adverse event and we believed this system was very helpful.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

現在市販されている手術支援ナビゲーションシステムは、術中に術野の1点をポイントし、別なモニター画面に視線を移してその位置情報を確認すると言うものである。我々の開発した拡張現実を応用したナビゲーションシステムは、位置情報を認識させたタブレットのカメラを用いて、映された映像に術野の必要な情報を重畳させることを可能にした。さらに改良された内視鏡手術支援ナビゲーションシステムは、内視鏡本体にリファレンスを装着して位置情報を認識させた上で内視鏡手術映像に直接3D化した関心領域の像を重畳することにより、手術中に視線をナビゲーションモニタに移動させることなく、術中操作を進めることができるようになった。

Report

(6 results)
  • 2021 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2020 Research-status Report
  • 2019 Research-status Report
  • 2018 Research-status Report
  • 2017 Research-status Report
  • Research Products

    (13 results)

All 2021 2020 2019 2018 2017

All Presentation (13 results)

  • [Presentation] 拡張現実(AR)ナビゲーションを活用した定位生検 ARガイド下定位脳手術の可能性2021

    • Author(s)
      佐藤 信、中嶋 剛、山口 崇、渡辺 英寿、川合謙介
    • Organizer
      拡張現実を用いたニューロナビゲータの開発
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] 拡張現実(AR)ナビゲーションを活用した定位生検 ARガイド下定位脳手術の可能性2020

    • Author(s)
      佐藤 信、中嶋 剛、山口 崇、渡辺 英寿、川合謙介
    • Organizer
      第59回日本定位・機脳神経外科学会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] 拡張現実を用いたニューロナビゲータの開発2020

    • Author(s)
      佐藤 信、大谷 啓介、中嶋 剛、山口 崇、渡辺 英寿、川合謙介
    • Organizer
      第20回日本術中画像情報学会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] 拡張現実型ニューロナビゲーターの開発と鏡視下手術への展開2019

    • Author(s)
      佐藤 信、中嶋 剛、山口 崇、益子 敏弘、渡辺 英寿、川合謙介
    • Organizer
      第78回脳神経外科総会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] 拡張現実及びモーションキャプチャーを応用した新型ナビゲーターによる内視鏡下手術の経験2019

    • Author(s)
      山口 崇、佐藤 信、中嶋 剛、渡辺 英寿、川合謙介
    • Organizer
      第26回日本神経内視鏡学会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] 立体モデルでの骨削除模擬訓練が有用であったpetroclival meningiomaの1例2019

    • Author(s)
      内山 拓、益子 敏弘、山口 崇、大谷 啓介、川合謙介
    • Organizer
      第31回日本頭蓋底外科学会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] 拡張現実型ニューロナビゲーターの開発と鏡視下手術への展開2018

    • Author(s)
      佐藤 信、中嶋 剛、宮田五月、山口 崇、益子敏弘、川合謙介、渡辺 英寿
    • Organizer
      第27回脳神経外科手術と機器学会
    • Related Report
      2018 Research-status Report
  • [Presentation] 拡張現実とモーチョンキャプチャーを応用した新型ナビゲーターによる神経内視鏡下手術の経験2018

    • Author(s)
      山口 崇、佐藤 信、益子敏弘、川合謙介、渡辺 英寿
    • Organizer
      第30回日本頭蓋底外科学会
    • Related Report
      2018 Research-status Report
  • [Presentation] 拡張現実とモーションキャプチャーを用いた新型ニューロナビゲーターの神経内視鏡下手術への応用2018

    • Author(s)
      山口 崇、佐藤 信、益子敏弘、川合謙介、渡辺 英寿
    • Organizer
      日本脳神経外科学会 第77回学術総会
    • Related Report
      2018 Research-status Report
  • [Presentation] 拡張現実とモーションキャプチャーを応用した新型ニューロナビゲーターによる神経内視鏡下手術の経験2018

    • Author(s)
      山口 崇、宮田五月、中嶋 剛、益子敏弘、川合謙介、渡辺 英寿
    • Organizer
      第25回日本神経内視鏡学会
    • Related Report
      2018 Research-status Report
  • [Presentation] 3D実体モデルを利用した経鼻内視鏡手術の術前シミュレーション2017

    • Author(s)
      山口 崇、大谷啓介、宮田 五月、中嶋 剛、益子 敏弘、川合 謙介
    • Organizer
      第129回日本頭蓋底外科学会
    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Presentation] 拡張現実型ニューロナビゲーターの使用経験と鏡視下手術への展開2017

    • Author(s)
      佐藤 信,宮田 五月、中嶋 剛、山口 崇、益子 敏弘、川合 謙介
    • Organizer
      第76回脳神経外科総会
    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Presentation] 傍鞍部病変に対する3D実態モデルを用いた経鼻内視鏡の術前シミュレーション2017

    • Author(s)
      山口 崇、宮田 五月、五味 玲、川合 謙介
    • Organizer
      第76回脳神経外科総会
    • Related Report
      2017 Research-status Report

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Published: 2017-04-28   Modified: 2023-01-30  

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