術者の“4次元的思考”をサポートする人工知能搭載脳神経外科手術支援システムの開発

• Project/Area Number: 23K24448
• Project/Area Number (Other): 22H03189 (2022-2023)
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Multi-year Fund (2024); Single-year Grants (2022-2023)
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 56010:Neurosurgery-related
• Research Institution: Teikyo University
• Principal Investigator: 辛 正廣 帝京大学, 医学部, 教授 (70302726)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 高橋 慧 国立研究開発法人理化学研究所, 革新知能統合研究センター, 研究員 (00852120) ; 後藤 芳明 帝京大学, 医学部, 講師 (10933608) ; 金 太一 東京大学, 医学部附属病院, 特任准教授 (90447392) ; 宇野 健志 帝京大学, 医学部, 准教授 (90459397) ; 新谷 祐貴 東京大学, 医学部附属病院, 助教 (20844616)
• Project Period (FY): 2022-04-01 – 2026-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2024)
• Budget Amount: ¥15,990,000 (Direct Cost: ¥12,300,000、Indirect Cost: ¥3,690,000); Fiscal Year 2025: ¥2,990,000 (Direct Cost: ¥2,300,000、Indirect Cost: ¥690,000); Fiscal Year 2024: ¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000); Fiscal Year 2023: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000); Fiscal Year 2022: ¥6,370,000 (Direct Cost: ¥4,900,000、Indirect Cost: ¥1,470,000)
• Keywords: ３D virtual reality image / AI / 機械学習 / 手術シミュレーション / virtual reality / 脳神経外科手術 / 人工知能 / 画像認識 / 解剖

Outline of Research at the Start

脳神経外科の手術では、脳深部に存在する病変を治療するには、限られた範囲の術野から得られる視覚情報から、周辺全体の解剖構造と術野のオリエンテーションを理解して手術操作を行うことが必須となる。手術中には、術野全体を俯瞰的に捉えて次の手順による結果を予測しつつ、瞬時に臨床的判断を行う「4次元的思考」が要求される。本研究では、術前画像データから人工知能（AI）が作成した3D virtual reality simulation modelを、手術中の術野映像にreal timeに投影・搭載できる、新たな画像認識技術を開発し、脳神経外科手術修得の促進と、さらに技術の向上に貢献する。