2017 Fiscal Year Annual Research Report
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17H06102
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
長原 一 大阪大学, データビリティフロンティア機構, 教授 (80362648)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
早崎 芳夫 宇都宮大学, 学内共同利用施設等, 教授 (10271537)
香川 景一郎 静岡大学, 電子工学研究所, 准教授 (30335484)
西舘 泉 東京農工大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (70375319)
小室 孝 埼玉大学, 理工学研究科, 准教授 (10345118)
池田 哲夫 福岡歯科大学, 全身管理・医歯学部門, 教授 (60585701)
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| Project Period (FY) |
2017-05-31 – 2022-03-31
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| Keywords | コンピュテーショナルフォトグラフィ / 光センシング / 医療計測 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
近年，開腹手術とくらべて患者の負担が少なく快復が早いことから内視鏡手術が注目され，適用数は増加の一途をたどっている．しかしながら，内視鏡外科手術で得られる情報はモニタに表示される視野の狭い2次元画像のみで腹腔へ挿入しているため視点の自由も限定的であり，術者に高度な技術が要求されることから開腹手術と比べて効率や安全性が劣るという問題がある．本研究では，新たな光計測技術を開発し非接触でリアルタイムの臓器の3次元計測・推定手法を実現する．これを用いた内視鏡手術支援システムを構築することで，これまで術者の手探りや勘に頼っていた職人的な術式から，定量化・客観化された情報に基づいた効率的で安全な手術の実現が期待できる．試作の腹腔内計測装置を構築して，動物実験や臨床により提案手法の有効性を実証する．
本年度は，研究分担者を計測レイヤ，情報レイヤ，応用レイヤの三つのグループに分け，それぞれのグループにおいて本研究の技術シーズとなる光コム干渉カメラ，復元ソフトウェア，表示インターフェースの研究を行った．計測レイヤでは，干渉光学系を作成して，OTFによる復元を検証した．また，光コム干渉カメラに用いるセンサの設計を行った．情報レイヤでは，マルチパスに強いToFの手法の検討を行った．また，生体組織内の干渉をモデル化するために，ファントムを用いた生体散乱計測を行った．応用レイヤでは，情報の提示方法に関しての検討を行った．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本年度は，研究分担者を計測レイヤ，情報レイヤ，応用レイヤの三つのグループに分け，それぞれのグループにおいて本研究の技術シーズとなる光コム干渉カメラ，復元ソフトウェア，表示インターフェースの研究を行った．計測レイヤでは，干渉光学系を作成して，OTFによる復元を検証した．また，光コム干渉カメラに用いるセンサの設計を行った．情報レイヤでは，マルチパスに強いToFの手法の検討を行った．また，生体組織内の干渉をモデル化するために，ファントムを用いた生体散乱計測を行った．応用レイヤでは，情報の提示方法に関しての検討を行った．
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| Strategy for Future Research Activity |
次年度は，レイヤ内連携をおこないそれぞれのシーズを組み合わせた研究を行う．早崎と香川は，それぞれのOTFとセンサ技術を組み合わせて，光コンピュテーショナルカメラシステムの初号機を試作する．それを評価することでOTFとTOFという二つの計測モダリティが，単一のカメラで実現可能かを検証する．西舘と長原は，生体散乱のモデルとそれに基づいた復元手法を統合することで生体内部の構造を推定する手法を検討する．小室と池田は，提案するインターフェースを検証し実際に提示が使い安いものであるかを検討する．このように，計測，情報，応用レイヤ内部での共同研究を進めて新しい手法の開発を行う．
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