Intraoperative planning and navigation based on three-dimensional image processing combining ultrasound and CT

2017 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 16H02899
• Research Institution: Tokyo Medical University
• Principal Investigator: 下田 貢 東京医科大学, 医学部, 准教授 (90332999)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 張山 昌論 東北大学, 情報科学研究科, 教授 (10292260)
• Project Period (FY): 2016-04-01 – 2020-03-31
• Keywords: ３D超音波画像 / 肝切除術 / ナビゲーション

Outline of Annual Research Achievements

はじめに：我々は以前より肝区域切除術には術中超音波を用いた門脈穿刺染色法を用いてきたが、術前シミュレーション画像で予測した門脈と術中超音波で同定した門脈とが一致しているかが問題であった。GE社のLOGIQ E9 XDclear 2.0は、磁場発生装置と磁気センサーを用い、三次元位置情報を含む超音波Volume画像データの収集機能を有しており、リアルタイムに超音波連続断層画像を取得し、3D画像処理を可能とした。この装置を用い、３D超音波画像を作成し、術中ナビゲーションとして利用可能であるか検討した。
対象と方法：対象は、２０１６年４月から２０１８年２月までに当科で施行した肝切除術症例中、門脈穿刺染色法を施行した症例とした。腫瘍と支配門脈を同定し、切除範囲と考える領域の腫瘍と支配門脈をスキャンする。３D画像を構築し術前シミュレーション画像と比較し、穿刺予定の門脈と一致するかを確認した。シェアウェーブエラストグラムの評価は、体表からの体表法と肝に直接当て測定する直接法を比較検討した。
結果：症例は10例で、疾患の内訳は、HCC１０例、転移性肝癌３例であった。術式は、亜区域切除11例（S8：6例、S7：3例、S6:1例、S5 1例）区域切除2例（前区域切除術：１例、S５-６区域切除1例）であった。全例でGE社のLOGIQ E9 XDclear 2.0を用いたリアルタイム３D画像の構築は可能であった。
この後、磁気センサーを購入し超音波装置と接続し独自の超音波３D画像が構築可能であるか検討を始めた。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

磁気センサーが購入でき、平成30年度中に超音波装置と接続し３D画像構築が可能か判断する。
可能であれば手術ナビゲーションとして平成31年度から使用を始める予定である。

Strategy for Future Research Activity

肝切除症例も平成29年度から順調に増加しており、手術ナビゲーションとして評価できる体制が整ってきている。また、研究会、学会でもこれまでの成果を発表している。（第２４回肝血流動態機能イメージ研究会、第１１８回外科学会）
平成30年度に磁気センサーが購入でき、平成30年度中に超音波装置と接続は可能判断でき、今後３D画像構築が可能か実験を開始する。可能であれば手術ナビゲーションとして平成31年度から使用を始める予定である。