非接触式3Dスキャナを活用した脳神経外科手術ARナビゲーションシステムの開発
Project/Area Number |
21K16639
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Research Category |
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
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Allocation Type | Multi-year Fund |
Review Section |
Basic Section 56010:Neurosurgery-related
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Research Institution | Jichi Medical University |
Principal Investigator |
大谷 啓介 自治医科大学, 医学部, 講師 (90790676)
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Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
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Budget Amount *help |
¥3,640,000 (Direct Cost: ¥2,800,000、Indirect Cost: ¥840,000)
Fiscal Year 2023: ¥260,000 (Direct Cost: ¥200,000、Indirect Cost: ¥60,000)
Fiscal Year 2022: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2021: ¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,000,000、Indirect Cost: ¥600,000)
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Keywords | 3dスキャナー / ARナビゲーション / 3Dスキャン / TVN / 拡張現実 / 3Dスキャナー / augmented reality / 手術ナビゲーション |
Outline of Research at the Start |
脳神経外科手術中の腫瘍摘出範囲の決定や、てんかん手術時の脳表電極留置位置の決定などでナビゲーションは不可欠である。術中に腫瘍摘出度の評価や、脳表電極留置部位の精度確認を行えることが理想であるが、術中短時間に複数の座標を同時取得することは容易ではない。これに対し、我々は非接触式3Dスキャナを術中に用いて術野およびマーカの3Dデータを収集し、得られた座標情報をTVNに登録し活用する手法を開発してきた。本研究では、1)本法を実際の手術システムとして確立し、2)その有用性を脳腫瘍摘出術およびてんかん手術時の脳表電極留置位置の記録において評価する。
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Outline of Annual Research Achievements |
脳腫瘍やてんかんの手術で摘出範囲の記録や脳表電極の位置の記録などで術中の3Dデータの取得が必要となることがある。従来はナビゲータを使用して一点ずつ3D座標を記録していたが、対応点の記録など煩雑でわかりにくい。そのため簡便にリアルタイムで表層3Dデータを取得できる技術が必須であり、汎用の非接触式3Dスキャナの活用が有用と考え,ナビゲーション補正など多岐への応用を考えている。 今年度も昨年度に引き続き、開頭手術例への実際の3Dスキャンを行った。新たに導入した、精度0.045mm、解像度0.2mmと、より高精細スキャンが可能な3Dスキャナ(Einscan pro HD(Shinning 3D社)を用いた。スキャン方法は同様であるが、ARナビゲーションと組み合わせ、同一座標上に重畳することが可能となっている。実際の症例として脳腫瘍 8例 てんかん頭蓋内電極留置手術 2例に加え、今年は、脳腫瘍 5例を追加した。
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Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
コロナ禍で、手術症例のentryが実際に比べて遅れた。今年度は手術件数が増加しており、より多くの症例集積が期待できる。
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Strategy for Future Research Activity |
3dスキャン方法としては変更はない。今年度も症例集積を進めていく。3d座標系から標準脳座標への変換などを今後は進めていく。今後手術ナビゲーション補正についても実証できており、今後も進めていく。
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Report
(2 results)
Research Products
(2 results)