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Augmented reality navigation systems on smartphones for interventional radiology

Research Project

Project/Area Number 18K07648
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 52040:Radiological sciences-related
Research InstitutionTokyo Women's Medical University

Principal Investigator

Satoru Morita  東京女子医科大学, 医学部, 講師 (80366343)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 正宗 賢  東京女子医科大学, 医学部, 教授 (00280933)
遠藤 健二  東京女子医科大学, 医学部, 助教 (20792782)
鈴木 一史  東京女子医科大学, 医学部, 講師 (70366342)
坂井 修二  東京女子医科大学, 医学部, 教授 (90225756)
Project Period (FY) 2018-04-01 – 2022-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2021)
Budget Amount *help
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2020: ¥390,000 (Direct Cost: ¥300,000、Indirect Cost: ¥90,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2018: ¥2,470,000 (Direct Cost: ¥1,900,000、Indirect Cost: ¥570,000)
Keywords拡張現実 / Augmented reality / 複合現実 / Mixed reality / IVR / Interventional radiology / 画像下治療 / ナビゲーション / Augmented Reality / AR / Mixed Reality / MR / Investigative Radiology / 拡張現実感 / Interventional Radiology / 仮想透視
Outline of Final Research Achievements

We have developped navigation systems using augmented reality (AR) on smartphones and headmounted displaies for interventional radiology procedures. 3D images reconstructed from CT images or a virtual protractor which is prepared in advance are displayed on the body surface by using various registration methods. Accurate needle puncture becomes possible by using these navigation systems.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

体内に針を刺して行う検査や治療は、従来は超音波やCT等の画像ガイド下に行われていたが、主に二次元の画像情報を用いていた。本研究にて、CT画像から作成した三次元画像や、予め用意した仮想分度器を拡張現実(AR)として、種々の位置合わせ法を用いて患者体表に重ね合わせることで、あたかも三次元の構造がそこに存在するかの如く表示可能となった。これにより、従来のナビゲーションに加え、新たな三次元情報を参照しながら穿刺できるため、不慣れな術者でも正確に針を穿刺することが期待される。

Report

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

    (20 results)

All 2022 2021 2020 2019 2018

All Journal Article (10 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 4 results) Presentation (10 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Invited: 1 results)

  • [Journal Article] Mixed Reality Needle Guidance Application on Smartglasses Without Pre-procedural CT Image Import with Manually Matching Coordinate Systems.2022

    • Author(s)
      Morita S, Suzuki K, Yamamoto T, Kunihara M, Hashimoto H, Ito K, Fujii S, Ohya J, Masamune K, Sakai S.
    • Journal Title

      Cardiovasc Intervent Radiol.

      Volume: 45(3) Issue: 3 Pages: 349-356

    • DOI

      10.1007/s00270-021-03029-3

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    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Noncontact measurement of puncture needle angle using augmented reality technology in computed tomography-guided biopsy: stereotactic coordinate design and accuracy evaluation.2022

    • Author(s)
      Suzuki K, Morita S, Endo K, Yamamoto T, Sakai S.
    • Journal Title

      Int J Comput Assist Radiol Surg.

      Volume: 17(4) Issue: 4 Pages: 745-750

    • DOI

      10.1007/s11548-022-02572-9

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  • [Journal Article] 複合現実(MR)ガイド下穿刺の研究開発の現状と将来展望2022

    • Author(s)
      森田 賢、鈴木 一史、坂井 修二
    • Journal Title

      インナービジョン

      Volume: 37(4) Pages: 1-2

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    • Author(s)
      田中 陽也
    • Journal Title

      早稲田大学創造理工学部 総合機械工学科 卒業論文

      Volume: 0 Pages: 0-1

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    • Author(s)
      Suzuki K, Morita S, Endo K, Yamamoto T, Fujii S, Ohya J, Sakai S.
    • Journal Title

      International Journal of Computer Assisted Radiology and Surgery

      Volume: In press Issue: 6 Pages: 895-904

    • DOI

      10.1007/s11548-021-02360-x

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    • Author(s)
      伊藤 佳代
    • Journal Title

      早稲田大学 早稲田大学創造理工学部 卒業論文

      Volume: 0 Pages: 0-0

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      藤井 柊平、森田 賢、鈴木 一史、遠藤 健二、森下 健史、長橋 宏、正宗 賢、大谷 淳
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      電子情報通信学会技術研究報告

      Volume: vol. 119, no.399 Pages: 135-139

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      丸山竜平、森田腎、遠藤健二、正宗賢、長橋宏、大谷淳
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      電子情報通信学会技術研究報告

      Volume: vol.118, no.412 Pages: 215-219

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    • Author(s)
      藤井 柊平
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      早稲田大学 早稲田大学創造理工学部 卒業論文

      Volume: NA

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      Morita S, Yamazaki H, Endo K, Suzaki S, Mitsuhashi A, Shiohara T, Yatabe M, Ichihara A, Sakai S
    • Journal Title

      Cardiovasc Intervent Radiol

      Volume: 41(8) Issue: 8 Pages: 1214-1222

    • DOI

      10.1007/s00270-018-1930-3

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    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Presentation] 拡張現実を用いた穿刺支援ソフトウエアの精度検証2021

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      鈴木一史、森田 賢、他
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      森田 賢
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      第50回日本IVR学会総会
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    • Invited
  • [Presentation] CTガイド下生検を補助する拡張現実アプリの開発2021

    • Author(s)
      鈴木 一史、森田 賢、 山本 敬洋、他
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      第20回 日本VR医学会学術大会
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  • [Presentation] Feasibility and accuracy of needle puncture under augmented reality displayed on a head mount display with position automatically adjusted by a 2D marker in a phantom study.2020

    • Author(s)
      Morita S, Suzuki k, Endo K, Yamamoto T, Sakai S, Fujii S, Morishita T, Maruyama R, Ohya J, Masamune K.
    • Organizer
      106th scientific Assembly Annual Meeting Radiological Society of North America 2020. Nov 29-Dec 5, 2020, Chicago, USA.
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    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Efficiency of using augmented reality technology in training of central venous access2020

    • Author(s)
      Kazufumi Suzuki, Kenji Endo, Satoru Morita, Takahiro Yamamoto, Shuji Sakai, Shuhei Fujii, Takeshi Morishita, Ryuhei Maruyama, Jun Ohya, Ken Masamune.
    • Organizer
      106th scientific Assembly Annual Meeting Radiological Society of North America 2020. Nov 29-Dec 5, 2020, Chicago, USA.
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    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] How to build AR/MR phantom for IVR using medical images2020

    • Author(s)
      Kenji Endo, Kazufumi Suzuki, Satoru Morita, Takahiro Yamamoto, Shuji Sakai, Shuhei Fujii, Takeshi Morishita, Ryuhei Maruyama, Jun Ohya, Ken Masamune
    • Organizer
      106th scientific Assembly Annual Meeting Radiological Society of North America 2020. Nov 29-Dec 5, 2020, Chicago, USA.
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    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Augmented Reality技術の利用は 穿刺手技の時間短縮に貢献するのか?2020

    • Author(s)
      鈴木一史、森田 賢、遠藤健二、山本敬洋、鴨志田久美、山崎宙士、坂井修二 、藤井柊平、森下健史、丸山竜平、大谷 淳、正宗 賢
    • Organizer
      日本VR学会
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  • [Presentation] ヘッドマウントディスプレイを用いた複合現実ガイド下穿刺法の試み2020

    • Author(s)
      森田 賢、遠藤 健二、鈴木 一史、山本 敬洋、鴨志田 久美、山崎 宙士、坂井 修二、藤井 柊平、森下 健史、丸山 竜平、大谷 淳、正宗 賢
    • Organizer
      第49回日本IVR学会総会 2020.5.28-30 神戸
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  • [Presentation] Microsoft HoloLensを用いたIVR支援ARナビゲーションの知覚誤差に関する研究2020

    • Author(s)
      藤井 柊平、森田 賢、鈴木 一史、遠藤 健二、森下 健史、長橋 宏、正宗 賢、大谷 淳
    • Organizer
      電子情報通信学会 研究会 2020.1.29
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  • [Presentation] QRコード型マーカによる医療用ARナビゲーション2019

    • Author(s)
      丸山竜平、森田賢、遠藤健二、正宗賢、長橋宏、大谷 淳
    • Organizer
      電子情報通信学会 研究会 2019.1.23
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Published: 2018-04-23   Modified: 2023-01-30  

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