2007 Fiscal Year Annual Research Report
医用画像と医療知識に基づいて自動生成された患者モデルを用いた手術訓練システム
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18200008
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| Research Institution | Kyushu Institute of Technology |
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Principal Investigator |
安部 憲広 Kyushu Institute of Technology, 情報工学部, 教授 (00029571)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
小出 洋 九州工業大学, 情報工学部, 准教授 (90333517)
田中 和明 九州工業大学, 情報工学部, 准教授 (70253565)
瀧 寛和 和歌山大学, システム工学部, 教授 (10304180)
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| Keywords | 稠密な組織 / テトラヘドロン / Volumizer / 弾性モデル / 変形と力覚同期 / 顕微操作 / CT画像 / 手術支援 |
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| Research Abstract |
初年度に作成した稠密仮想物体のテトラモデルに対する弾性変形モデルの作成、脳動脈瘤の破裂防止手術システムの構築を目指して、以下のプログラムを開発した。
(1)脳動脈瘤の発見と可視化:MRA画像から動脈を抽出し血管の分岐構造解析と血管の膨張度解析を行い、動脈瘤の候補を検出し、その妥当性を専門医が容易に確認できるように、動脈瘤が可視の視点を求めた。他の組織により完全に隠蔽されている動脈瘤に対しては、隠蔽組織の透明化を行った。
(2)従来無視されていた変形モデルと力学モデルの相違をなくするために、テトラ構造の各辺にバネとダンパー素子を並列配置し、変形と応力のモデルが一致した変形を実現した、脳内で患部を隠蔽する組織は、脳と血管であり、本年度は動脈の変形を実現した。今回のデータでは静脈データがないため、動脈と静脈の時間差検出を利用した血管モデルを獲得し、動脈瘤へのアクセスパスの確保を目指す。
(2)脳動脈瘤が直接目視できない場合は、隠蔽組織を器具で変形させて患部の目視を行えばよい。しかし動脈瘤の位置が脳底部に近い場合や変形で視野が確保できない場合、仮想脳内に仮想内視鏡を挿入し動脈瘤を目視するために、テキスチャーマッピングを利用した仮想鏡を自在に操作できるシステムを開発した。
(3)従来、執刀医師以外の医師は目視で執刀医の技能を獲得しなければならなかった。そこで、執刀医師の操作をより直感的に体感させるために、2台のPHANToM間での力覚通信システムを作成した。
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