2006 Fiscal Year Annual Research Report
MR装置の傾斜磁場を利用した位置検出センサによる低侵襲治療デバイス追尾システム
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18500377
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Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Research Institution | Kobe University |
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Principal Investigator |
熊本 悦子 神戸大学, 学術情報基盤センター, 助教授 (00221383)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
松岡 雄一郎 (財)先端医療振興財団, 先端医療センター, 研究員 (80372150)
黒田 輝 東海大学, 電子情報学部, 助教授 (70205243)
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| Keywords | 位置・姿勢検出 / 傾斜磁場 / MR / 内視鏡 / ナビゲーション |
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| Research Abstract |
手技の難易度が高い低侵襲治療では、解剖画像にカテーテルなどの治療デバイスの現在位置を重畳表示するといったナビゲーションシステムを併用することにより、安全性の向上が期待される。このようなシステムにおいては、治療デバイスと身体との位置関係を正確に把握することが必要不可欠である。本研究は、MR装置の機能の一つである傾斜磁場が装置内でほぼ線形に変化することに清目し、治療デバイス先端における磁場強度をリアルタイムで計測し先端位置および向きを測定する位置・姿勢検出システムを開発することを目的としている。
本年度は、MR内視鏡への実装を想定し、互いに直交するループ状の三対のコイルを内視鏡先端への実装に適した形状で配置した位置姿勢検出センサのプロトタイプを作成した。このコイルをMR装置内に置き傾斜磁場の印可により計測される誘導起電力からセンサ重心の位置および姿勢を導出するアルゴリズムを提案した。このコイルを内視鏡を模したアクリルチューブに実装し、傾斜磁場を印加した際の誘導起電力と位置・姿勢との関係について実験・検討を行った。実験の結果、位置については7.4mm、角度については6.8度の推定誤差で検出され、更なる精度の向上が必要であることがわかった。
また、位置・姿勢検出システムにより得られた情報を用いて、MR内視鏡の術中ナビゲーションを行うための画像情報提示法について、検討した。MR内視鏡のナビゲーションには術前、術中のMRボリューム画像と内視鏡により得られる光学像のフュージョンを行うことで、臓器表面とその深部の情報を同時に提供することが可能となる。そこでひずみ補正に利用されるカメラキャリブレーションアルゴリズムを用いて内視鏡のレンズパラメータを求め、それを利用して内視鏡の視野の外側にひずみ処理を施したMRボリューム像を表示する手法を提案した。
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