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光学式モーショントラッキングシステムを用いたCT透視下穿刺シミュレータの開発

Research Project

Project/Area Number 23K14840
Research Category

Grant-in-Aid for Early-Career Scientists

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Basic Section 52040:Radiological sciences-related
Research InstitutionHiroshima University

Principal Investigator

三谷 英範  広島大学, 病院(医), 助教 (20833495)

Project Period (FY) 2023-04-01 – 2026-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2025: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2023: ¥2,730,000 (Direct Cost: ¥2,100,000、Indirect Cost: ¥630,000)
Keywords光学式モーショントラッキング / 3Dスライサー / CT透視 / CTガイド / 穿刺 / 画像下治療 / シミュレータ
Outline of Research at the Start

CT画像を用いて、臓器の位置を確認しながら体内へ針を刺し、診断や治療を行う「CT透視下穿刺」という技術がある。手術に比べて低侵襲で実施できるため注目を浴びているが、術者の訓練には術者被曝が避けられない。この度、光学式モーショントラッキングシステムを用いて、被曝せずに訓練できるシミュレータを開発する。また、実際の患者さんの術前CT画像でもシミュレーションできる仕様とすることで、より安全な医療を提供できるようにする。

Outline of Annual Research Achievements

2023年9月にデンマークのコペンハーゲンで開催されたCardiovascular and Interventional Radiological Society of Europe 2023 (CIRSE 2023)にて、海外製品の同様のモーショントラッキングカメラを用いた穿刺可能なデバイスを体験し、具体的な原理や操作方法を学習した。このデバイスはロボットのアームと患者をカメラで認識し、CTでのシミュレーション通りにアームを動かし、マニュアルで穿刺する、というものであった。当初予定していたモーショントラッキングのシステムは、上記医療デバイスにすでに用いられている実績があるため選択したものであったが、ブースでシステムのセッティングの仕方等を聞いたところ、セッティングが複雑であり日本にはサポートチームがないということであった。それらの理由から当初予定していたモーショントラッキングのデバイスの購入は断念した。よって、現在、別のモーショントラッキングカメラの購入を日本国内で検討している段階である。また、組み合わせる予定の3Dスライサーについては、すでにインストールされているパソコンで使用可能なことを確認している。これらを組み合わせるためには工学的な知識が必要であり、広島大学先進理工学研究科の研究協力を得ており、カメラやそれぞれのソフトの使い方について打ち合わせを行った。さらに、このデバイスが使用可能になった後に、臨床研究を行うことを想定し、その方法の具体的な内容について再考した。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

光学式モーショントラッキングのカメラの購入を検討している段階であるが、当初予定していたカメラが日本にサポートチームがない、ということでカメラ選びから選択しなければならなくなったから。

Strategy for Future Research Activity

光学式モーショントラッキングのカメラを購入し、まずは針と想定されるラインを3D画面に映し出す。その後、ソフトを用いて2D画面とし、実際のCTガイド下穿刺に近い状態を作り出す。ファントムを用いて、穿刺し、実際の針とのずれを測定、調節を行う。

Report

(1 results)
  • 2023 Research-status Report

URL: 

Published: 2023-04-13   Modified: 2024-12-25  

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