| Project/Area Number |
23K14624
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Basic Section 50020:Tumor diagnostics and therapeutics-related
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| Research Institution | Kyoto Prefectural University of Medicine |
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Principal Investigator |
増井 浩二 京都府立医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 助教 (20783830)
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| Project Period (FY) |
2023-04-01 – 2026-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Fiscal Year 2025: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2024: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
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| Keywords | 穿刺補助デバイス / CTガイド下穿刺 / AR (Augmented Reality) / ARトレーニングデバイス / 画像誘導穿刺 / ARトレーニング |
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| Outline of Research at the Start |
CTガイド下穿刺技術は、その低侵襲性かつ高い的中率により実医療において病気の診断から治療まで様々な領 域(特にがん診療)に活用されているが、その穿刺技術は熟練を要するため広く普及 している技術とは言えない現状がある。近年様々な技術を要する分野におけるトレーニング手法としてAR(Augmented Reality) を活用したトレーニングが注目され実際に行われている。CTガイド下穿刺技術の普及とトレーニングという観点から、このARを活用したトレーニングをCTガイド下穿刺技術に導入したデバイスの開発・検証を目指す。
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| Outline of Annual Research Achievements |
画像誘導穿刺技術の一つであるCTガイド下穿刺技術は、低侵襲かつ高い的中率により病気の診断から治療まで様々な領域(特にがん診療)に応用されている。一方、穿刺技術習得には熟練を要するため、広く普及していない。この問題点に対して「空間把握能力を持った CT ガイド下穿刺補助 デバイスの開発(科研18K15557)」による解決を試みたが、穿刺補助デバイスの出力先である外部ディスプレイを穿刺中に確認する必要があり、穿刺中の負担を軽減できない課題があった。本研究は、これまで「科研18K15557」より得られた成果を利用しつつ、更なる技術（赤外線センサ・穿刺経路選択プログラム・穿刺経路可視化プログラム）のブラッシュアップおよび開発を行うとともにAR (Augmented Reality) の技術を組み合わせ、スマートグラス上に穿刺情報をリアルタイムで表示可能とする、画像誘導穿刺技術用ARトレー ニングデバイスの開発を行うことを目的とする。本年赤外線センサが一新されたことから、新たなセンサを用いて実際の刺入に基づいた条件下でシステムの精度を確認し、位置誤差が5mm以内に収まることを確認することができた。また Hololens2を用いたMR(Mixed Reality)デバイス へ表示系を移し、かつHololens上で操作できることを確認した。さらにHololensよりも取り回しの良いスマートグラスであるXreal airへ表示系を移せることも確認した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
前研究（科研18K15557）から成果を引き継ぐ形で、赤外線センサ・穿刺経路選択プログラム・穿刺経路可視化プログラムの開発を進めている。今回使用する赤外線センサが一新され、再度センサの精度確認を行った。穿刺経路プログラムについては3次元穿刺経路作成手法を開発し、穿刺経路可視化プログラムはMRデバイスであるHololens2での表示および操作性の確認や新たなARスマートグラス(Xreal air)での表示系の確認を行うことができた。
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| Strategy for Future Research Activity |
赤外線センサの位置情報のデータ量が多く、計算処理に時間がかるとともに、HololensといったMRデバイス上では処理が間に合わないことがわかってきた。MRデバイス内で処理を行うよりも、デバイスは表示系のみの使用として、高性能PCから表示系のみ出力することを検討して開発を進める。またHololensといったMRデバイスの操作性の認識が実使用においては脆弱であり、他のスマートグラスやデバイスの使用を検討しつつ開発を進める。
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