The three-dimensional computer vision system for computer-assisted surgery unifying digital stereo image matching techniques

• Project/Area Number: 24659886
• Research Category: Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Surgical dentistry
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: TAKATO Tsuyoshi 東京大学, 医学部附属病院, 教授 (90171454)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): SUENAGA Hideyuki 東京大学, 医学部附属病院, 特任講師 (10396731) ; MASAMUNE Ken 東京大学, 情報理工学系研究科, 准教授 (00280933) ; MORI Yoshiyuki 東京大学, 医学部附属病院, 准教授 (70251296)
• Project Period (FY): 2012-04-01 – 2014-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2013)
• Budget Amount: ¥3,770,000 (Direct Cost: ¥2,900,000、Indirect Cost: ¥870,000); Fiscal Year 2013: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000); Fiscal Year 2012: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
• Keywords: コンピュータビジョン / 口腔外科学

Research Abstract

By the computer vision operation support system unifying the three-dimensional image matching techniques (the position and posture of an object are captured by image recognition with a computer and a camera), the internal structure of an organism is displayed as an stereoscopic image in real space. The registration (the process of obtaining the spatial correspondence between the tridimensional CT image and the patient location) was automatically performed in a markerless method by the three-dimensional image matching techniques, to allow the spatial relationship of the directly invisible parts to be directly recognized visually.

Research Products

• [Journal Article] Augmented Reality Navigation With Automatic Marker-Free Image Registration Using 3D Image Overlay for Dental Surgery (2014)
  • Author(s): Wang J, Suenaga H, Hoshi K, Yang L, Kobayashi E, Sakuma I, Liao H
  • Journal Title: IEEE Trans Biomed Eng Volume: 61(4) Issue: 4 Pages: 1295-1304
  • DOI: 10.1109/tbme.2014.2301191
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Real-time marker-free patient registration and image-based navigation using stereo vision for dental surgery (2013)
  • Author(s): Wang J,Suenaga H,Yang L,Liao H,Kobayashi E,Takato T,Sakuma I
  • Journal Title: Lecture Notes in Computer Science Volume: 8090 Pages: 9-18
  • DOI: 10.1007/978-3-642-40843-4_2
  • ISBN: 9783642408427, 9783642408434
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Real-time in situ three-dimensional integral videography and surgical navigation using augmented reality: a pilot study. (2013)
  • Author(s): Suenaga H, Hoang Tran H, Liao H, Masamune K, Dohi T, Hoshi K, Mori Y, Takato T
  • Journal Title: Int J Oral Sci. Volume: 5 Issue: 2 Pages: 98-102
  • DOI: 10.1038/ijos.2013.26
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 革新的異分野技術を融合した歯科を主導とする次世代デバイス開発プロジェクト (2012)
  • Author(s): 斉藤健太郎,末永英之,杉山円,宇波雅人,大久保和美,瀬戸一郎,小笠原徹,星和人,森良之,高戸毅
  • Journal Title: 日本歯科医学会誌 Volume: 31 Pages: 39-43
  • NAID: 10030282280
  • Peer Reviewed
• [Presentation] コンピュータビジョンと拡張現実を統合した次世代型手術支援システム (2014)
  • Author(s): 末永英之
  • Organizer: 第4回バイオインテグレーション学会イブニングセミナー
  • Place of Presentation: 東京大学本郷キャンパス,東京
  • Year and Date: 2014-02-23
• [Presentation] 駆動制限機構を有した口腔外科骨切り手術支援ロボット (2014)
  • Author(s): 原一晃、末永英之、正宗賢
  • Organizer: 2014年度精密工学会春季大会
  • Place of Presentation: 東京大学本郷キャンパス,東京
• [Presentation] 低侵襲口腔外科手術のための骨切りロボット開発 (2014)
  • Author(s): 原一晃、末永英之、正宗賢
  • Organizer: 第23回ライフサポート学会フロンティア講演会
  • Place of Presentation: 東京理科大学葛飾キャンパス,東京
• [Presentation] 拡張現実感技術を用いた口腔外科手術のための手術器具位置推定手法 (2013)
  • Author(s): 長尾淳史、末永英之、正宗賢
  • Organizer: 日本生体医工学会関東支部若手研究者発表会2013
  • Place of Presentation: 東京工科大学蒲田キャンパス,東京
  • Year and Date: 2013-11-23
• [Presentation] Computer assisted surgery in oral and maxillofacial surgery using computer vision and augmented reality (2013)
  • Author(s): 末永英之
  • Organizer: 第58回日本口腔外科学会総会第2回日独セッション
  • Place of Presentation: 福岡国際会議場,福岡
• [Presentation] Real-time marker-free patient registration and image-based navigation using stereo vision for dental surgery (2013)
  • Author(s): Wang J, Suenaga H, Yang L, Liao H, Kobayashi E, Takato T. Sakuma I
  • Organizer: Medical Image Computing and Computer Assisted Intervention (MICCAI 2013)
  • Place of Presentation: Nagoya, Japan, Nagoya University
• [Presentation] コンピュータビジョンと拡張現実によるマーカーレス手術ナビゲーションシステム (2012)
  • Author(s): 末永英之,杉山円,瀬戸一郎,西條英人,小笠原徹,星和人,森良之,高戸毅
  • Organizer: 第57回日本口腔外科学会総会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜会議センター,神奈川
• [Presentation] 三次元画像マッチングによるコンピュータビジョン立体映像手術支援システム (2012)
  • Author(s): 末永英之,杉山円,宇波雅人,瀬戸一郎,大久保和美,西條英人,小笠原徹,星和人,森良之,高戸毅
  • Organizer: 第66回日本口腔科学会学術集会
  • Place of Presentation: 広島国際会議場,広島
• [Presentation] 患者・患部リアルタイム重ね合わせ実三次元表示システムの開発 (2012)
  • Author(s): 正宗賢,チャンフィーホワン,桑名健太,廖洪恩,保坂晃弘,宮田哲郎,中島勧,末永英之,中川匠,鈴木孝司,村垣善浩,山下紘正,千葉敏雄,守谷哲郎,岩崎泰洋,土肥健純
  • Organizer: 第51回日本生体医工学会大会
  • Place of Presentation: 福岡国際会議場,福岡
• [Remarks]
  • URL: http://plaza.umin.ac.jp/~oralsurg/