2005 Fiscal Year Annual Research Report
多次元医用画像誘導による内視鏡下手術支援システムの開発
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16300172
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
掛地 吉弘 九州大学, 大学院・医学研究院, 助教授 (80284488)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
橋爪 誠 九州大学, 大学院・医学研究院, 教授 (90198664)
田上 和夫 九州大学, 病院・助教授 (40294920)
前原 喜彦 九州大学, 大学院・医学研究院, 教授 (80165662)
吉野 一郎 九州大学, 大学院・医学研究院, 助教授 (40281547)
佐藤 嘉伸 大阪大学, 大学院・医学系研究科, 助教授 (70243219)
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| Keywords | 画像誘導 / 内視鏡外科手術 / ナビゲーション / ロボット手術 / 遠隔手術 |
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| Research Abstract |
術中3次元超音波画像の獲得および腹腔鏡画像との統合
1.胸腔鏡下手術への拡張
ナビゲーションシステムの胸腔鏡下領域への拡張のため、以下の検討を行った。胸腔鏡下手術では片肺換気により肺を虚脱させた状態で手術を行うため、術前画像をそのままナビゲーションに用いることはできない。術前情報を術中利用するためには、術中計測情報に基づく高速な肺虚脱予測モデルが必要である。今年度、Chuiのアルゴリズムを応用して虚脱肺と従前画像から抽出した肺の位置あわせを行うモデルを作成し、ブタを用いた実験3回、臨床応用1例でその有用性を検討した。虚脱した肺表面座標、輪郭線を光学式センサで測定し、約30分で肺虚脱状態をシミュレートし、ナビゲーション精度10mmという結果が得られた。来年度はアルゴリズムの改良、計測手法の検討を行いさらなる高速化と精度向上を目標とする。
2.センチネルノードナビゲーションへの応用
術中超音波が応用できるのは主として肝臓や肺といった実質臓器に限られている。今年度、レジストレーション精度向上を目的として術中リアルタイムMRI画像をナビゲーションの元画像として利用した。MRIのボリュームデータをworkstationと接続し、気腹下など術中環境そのままの画像を用いたナビゲーションが可能であった。体表を用いた剛体レジストレーションにて10mm以下の精度が得られた。また、肝特異的造影剤SPIOを胃粘膜下に投与し、MRIによるセンチネルノードの検出が可能かどうかをブタ2例で検討した。SPIO投与後20分でT2強調MRIにてセンチネルノードの検出が可能であった。また、三次元処理したリンパ節画像を腹腔鏡画像へ重畳させるARナビゲーションシステムを構築した。精度は約5mmで、新しいセンチネルノードナビゲーションとしての有効性が示唆された。今後は臨床研究でその有用性を検討する。
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