2019 Fiscal Year Annual Research Report
Development of a New AR-type 3D Imaging Method for Neurosurgery
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16K10802
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| Research Institution | Osaka Medical College |
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Principal Investigator |
田村 陽史 大阪医科大学, 医学部, 非常勤講師 (90247859)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
川端 信司 大阪医科大学, 医学部, 准教授 (20340549)
平松 亮 大阪医科大学, 医学部, 講師 (40609707)
古瀬 元雅 大阪医科大学, 医学部, 准教授 (70340560)
池田 直廉 大阪医科大学, 医学部, 講師 (50434775)
板宮 朋基 愛知工科大学, 工学部, 教授(移行) (60583896)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 神経画像診断学 / 脳外科手術機器 / 拡張現実 / ３次元診断画像 / 手術支援 / 画像誘導下診療 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
新規ＡＲ型３次元画像診断法を提案し試作・試用を計画した本研究は、おもに３つの課題を進行させ順調に成果を示すことができた。「3次元AR（拡張現実）画像の観察および卓上モデル・術野への投影と手術支援」として、3次元画像による手術シミュレーションに加え、神経内視鏡手術とナビゲーションシステムを組み合わせた術野投影型のAR支援手術機器を試作し可能性を検証した。３Dプリントで作成した卓上モデルへ投影し手術手技習得に関する有用性について検討を行ってきた。本システムは、術野から隠れた解剖学的構造がどのような位置に存在するかを直感的に把握することが可能で、若手術者の教育デバイスとして有用性が確認された。また、個人の携帯端末上に本研究で試作したアプリケーションを用いて表示・操作する手法は、手術教育・検討ツールとして実用的であった。また同手法をさらにゴーグル型VR用端末に応用する研究では、没入感による実体験が可能となり、仮想空間であるものの事前に術や以上の情報を直感的に捉えるうえで非常に有用なものとなる。これらをビデオシースルーとし、３Dカメラ連動の簡易型ARに応用する試みを行うことで、技術的改良点を抽出し今後の成熟に向けた課題が抽出された。
内視鏡手術シミュレーションシステムはマーカー認識機能を強化し、仮想手術機器の操作にAR上での表示がスムーズに追従することが確認できた。AR型シースルーデバイス「ホロレンズ」を用いた手術支援画像システムで抽出した性能上の課題は、機器のバージョンアップによる高スペック化で解決可能であることが見いだせた。本研究で開発したAR型デバイスは、３Dプリント実体モデルの欠点を補う非常に有用なものとなった。静的実体モデルでは実現不可能な動的要素を盛り込み改良を加えることで、個々の患者の状態に合わせたシミュレーションが可能となることが示された。
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Research Products
(5 results)
