2016 Fiscal Year Annual Research Report
Application of Multidisciplinary Computational Anatomy across Biomedical Engineering
| Project Area | Multidisciplinary computational anatomy and its application to highly intelligent diagnosis and therapy |
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| Project/Area Number |
26108008
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
小林 英津子 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 准教授 (20345268)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
正宗 賢 東京女子医科大学, 医学部, 教授 (00280933)
金 大永 帝京平成大学, 健康メディカル学部, 准教授 (60461860)
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| Project Period (FY) |
2014-07-10 – 2019-03-31
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| Keywords | 生物・生体工学 / 解剖学 / 低侵襲治療システム |
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| Outline of Annual Research Achievements |
（１）多元計算解剖モデルの実環境適用に有効な術中局所情報の取得：SnakesとLocal Phaseを用いた新しい血管領域か抽出手法を提案し、術中環境にて取得したブタ腸骨動脈の超音波画像からの血管抽出精度評価を行った。手動にて抽出した領域とのDice Similarity Coefficientを評価した結果、高精度での抽出が可能であった。また体位変換（頭低位）と気腹によるブタ腸骨動脈変形評価を行った結果、1mm~3mm程度の血管分岐部の移動が計測された。術中作用力評価については腹腔鏡下手術中における、術者・助手鉗子合計４本の、鉗子位置姿勢及び力を計測可能なシステムの構築を行った。
（２）術中局所情報と計算解剖モデルの統合による患者固有の多元計算解剖情報の構築：病理画像・蛍光画像と圧縮試験を組み合わせた圧縮システムの開発を行った。病理画像と用いる試験機では、マイコン制御によるコンパクトなシステムを実現し、基礎的評価実験を行った。蛍光計測画像と圧縮システムとの統合システムにおいては、膵液に特異的に蛍光するプローブを用いて圧縮と膵液損傷評価の同時計測の可能性検討を行った。口腔外科用骨切ロボットにおいては、ロボットと手術シミュレーションを統合するナビゲーションシステムとして、カメラによる術前術中画像統合システムを開発し、精度評価を行った。また、ロボット、ナビゲーションシステムを含む複数システムの統合手法についての検討を行った。
（３）多元計算解剖情報に基づく手術支援ロボットの制御法の開発：腹腔鏡下手術におけるカウンタートラクションを対象とし、術者の操作力、方向を推定する制御法の初期的検討を行った。
（４）各開発要素の評価：大腸外科ナビゲーションシステムにおいてin vivo 実験によるナビゲーション精度評価実験を行った。内視鏡画像と術前画像の良好な位置合わせ精度を実現した。
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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
本課題では（１）多元計算解剖モデルの実環境適用に有効な術中局所情報の取得、（２）術中局所情報と計算解剖モデルの統合による患者固有の多元計算解剖情報の構築、（３）多元計算解剖情報に基づく手術支援ロボットの制御法の開発の３つの課題について実施しているが、いずれについても、手法の提案、評価が実施できているため。
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| Strategy for Future Research Activity |
他の研究班、公募班と協力し、情報統合、及びロボットの制御法の開発を進めていく。
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Research Products
(11 results)
