内視鏡ナビゲーションシステム

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 12480263
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: 田村 進一 大阪大学, 医学系研究科, 教授 (30029540)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 加藤 天美 大阪大学, 医学系研究科, 講師 (00233776) ; 内藤 博昭 大阪大学, 医学系研究科, 教授 (60217627) ; 佐藤 嘉伸 大阪大学, 医学系研究科, 助教授 (70243219) ; 浜 裕光 大阪市立大学, 工学部, 教授 ; 玉木 康博 大阪大学, 医学系研究科, 助教授 (10273690)
• Keywords: 体内位置決め / 超音波 / 内視鏡 / 3次元位置センサー / トランスジューサ / 磁気

Research Abstract

従来の仮想ナビゲーションではなく、実・体内ナビゲーションを支援するシステムを構築し、内視鏡検査や内視鏡手術を支援するシステムを開発している。
具体的には、超音波方式、および磁気方式体内3次元位置センサーを開発し、内視鏡先端の位置・方向、内視鏡画像の方向、現在までの軌跡、探索すべき目標位置、進むべき方向をモニター上に表示し、内視鏡検査・手術、PRS(体内照射源)による放射線治療等を支援する。これにより、内視鏡先端の位置確認のためのX線透視・被爆を最小限に抑え、かつ従来のX線間歇2次元画像に代わり、常時3次元位置情報を提供し、内視鏡検査・手術の正確化を図ることが目的である。
超音波方式の実験では、超音波プローブを水中に設置し、離れた位置にある超音波トランスジューサから超音波プローブに同期したマーカー用超音波を発射し、それを超音波プローブでキャッチし、診断装置のモニター画像上にマーカーとして表示・計測した。水中で肉片を用いた実験を行った結果、絶対位置決め精度は3.13プラス・マイナス1.13mmを確認している。
一方、超音波画像の精度に関して別途実験的確認を行った。超音波プローブの位置決めは磁気式センサーFastrackを用いた。この精度は公称0.8mmである。得られた画像の精度は3mm、また最大誤差は5mmであった。これは磁気式センサーの精度に大きく、影響されるが、とくに超小型の磁気センサーAURORAは誤差が2,3mmと大きく、不安定なところがあった。このため、超音波方式にはそれだけのメリットがあることが分かった。

Research Products

• [Publications] 宮本仁樹, 中本将彦, 横木太, 中島義和, 佐藤嘉仲, 田村進一: "3次元超音波システムのシミュレーションによる誤差解析"電子情報通信学会技術報告Vol.101, No.580. MI2001-61. 19-24 (2002)
• [Publications] 中本将彦, 宮本仁樹, 中島義和, 佐藤嘉伸, 小西晃造, 橋爪誠, 田村進一: "光磁気ハイブリツドセンサを用いた拡張現実感システムの精度検証-3次元超音波画像を用いた腹腔鏡下手術支援に際して-"第10回日本コンピュータ外科学会大会誌. 01(IV)-20. 45-46 (2001)
• [Publications] 宮本仁樹, 中島義和, 中本将彦, 佐藤嘉伸, 橋爪誠, 田村進一: "腹腔鏡下手術支援を目的とした光磁気ハイブリッドセンサによる3次元超音波画像の獲得"電子情報通信学会技術報告PRMU2001-3. MI2001-15(2001-05). 17-22 (2001)