2021 Fiscal Year Annual Research Report
Development of novel endoscopic navigation system by augmented reality
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17K10905
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| Research Institution | Jichi Medical University |
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Principal Investigator |
山口 崇 自治医科大学, 医学部, 准教授 (20245070)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
宮田 五月 自治医科大学, 医学部, 客員研究員 (10705445)
佐藤 信 自治医科大学, 医学部, 助教 (80742345)
益子 敏弘 自治医科大学, 医学部, 教授 (90275701)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 拡張現実 / 手術ナビゲーション / 神経内視鏡手術 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
1.現在のAR naviによるモニタリング：3Dプリンターで下垂体腫瘍を含む石膏モデルを作成し、現有のAR naviを用いて内視鏡下経鼻下垂体手術モニタリングを手術室で実際にシミュレーションとして実施した。経鼻下垂体手術のような深部のターゲットでもブラインドスポットなく、常に目的の構造物をタブレット上に描出できることを確認した。次にタブレット端末に重畳された腫瘍を含む深部ターゲットの精度を検証したが、誤差は数ミリ以内であり問題がないことが確認された。
2.神経内視鏡の位置情報をコンピュータシステムに認識させる：神経内視鏡の位置情報をキャプチャーカメラに認識させるため、内視鏡本体に近い部分に内視鏡の位置情報を知らせる自作の小型光学リファレンスを装着した。さらにこの光学リファレンスが実際に手術操作の妨げにならないか、複数の石膏モデルでのシミュレーションを繰り返し、最も適切な装着部位を決定した。
3.神経内視鏡の映像情報にAR naviの情報を重畳させる：内視鏡映像をAR naviのコンピュータシステムに転送するとともに、内視鏡の位置情報もあわせて別ルートで送り、この両者をコンピュータの情報処理により癒合した。0度の内視鏡の画角は広く、周辺部においては映像の歪みを生じる。内視鏡映像のキャリブレーションを行い、歪みによる誤差が生じないように工夫し、最終的に内視鏡映像をAR navi上に最小限の誤差にて重畳することが可能となった。
4.実際の手術でAR naviを使用して、まだ見えない腫瘍をあたかも透見するかのごとく同定可能で、腫瘍摘出に有効であることを確認している。術中使用し精度の検証を行った結果、誤差は1mm-2mm以内であり、精度に関しては全く問題なかった。
5. 現在データを集積・検討し論文作成の準備を行なっている。
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