プロジェクションマッピングを用いた3D-MRIによる乳房温存術支援システムの開発

2017 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 16K10326
• Research Institution: Juntendo University
• Principal Investigator: 天野 真紀 順天堂大学, 医学部, 准教授 (60297869)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 北畠 俊顕 順天堂大学, 医学部, 准教授 (20338354) ; 黒河 千恵 順天堂大学, 医学(系)研究科(研究院), 助教 (20399801)
• Project Period (FY): 2016-04-01 – 2019-03-31
• Keywords: 乳房温存術 / ナビゲーションシステム / 手術支援 / MRI / プロジェクションマッピング

Outline of Annual Research Achievements

MRIは乳癌の特徴的な進展形式である乳管内進展を良好に描出し癌の広がりの術前診断に不可欠な検査である。ただし、通常腹臥位で撮像され、乳房は柔らかく形を変えやすいことから、手術室の背臥位でMRIでの癌の広がりを再現することには限界がある。本研究では、背臥位MRI画像を丸み帯びた乳房に歪み補正を施してプロジェクションマッピングする装置を開発している。H29年度は、まず、研究協力者である企業が開発したプロトタイプ装置と同型のプロジェクションマッピング装置を当施設にも設置した。
①乳房ファントムを用いて投影の精度検証を行った。垂直投影、15、30、45°の斜めからの投影のいずれも誤差は5㎜以内と、投影の精度は問題なく、再現性にも問題なかった。
②次に手術室で安全かつ正確に投影するためのシミュレーションを行った。手術室の照明や手術台の色調が実験室と異なっていたため、ソフトウエアの調整を要した。全身麻酔下での投影において許容範囲の時間内で手技が終えられる様に、一連の手技や物品の確認を行い、臨床検討に備えた。
③非介入型臨床検討を研究分担者である乳腺外科医とともに開始した。従来法による乳房皮膚上の腫瘍位置描画とプロジェクションマッピングによる腫瘍位置描画は概ね一致し、摘出標本の病理所見とも乖離は無かった。精度検証は概ね良好であるが、斜めからの投影の際に軽度のずれが生じた。その原因検索とそれを回避するための工夫を検討中である。
④診断用の腹臥位MRIと比べ背臥位MRIでは乳管内進展巣の複雑な広がりと非癌部との境界が分かりにくい場合があった。腫瘍位置描画においては腹臥位MRI所見を参照し術前に綿密に評価しておく必要があり、マージンの取り方にも再検討の余地がある。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

患者登録に遅れを生じている。

Strategy for Future Research Activity

外来担当外科医全員に本研究の要旨と意義、患者登録方法を周知し、スムーズに患者の同意を得られるようなプレゼンテーションの機会を設けた。
今後の介入検討への移行は、新しく施行された臨床研究法に則ってスムーズに行えるように準備中である。

Causes of Carryover

研究進捗の遅れにより、当該年度に国内外の学会で発表をしなかったこと、論文掲載のための英文校正や論文掲載料が生じなかったため、次年度使用額が生じた。次年度は、研究の進行に合わせて、学会発表や論文作成を行う予定である。