2007 Fiscal Year Annual Research Report
MRIと超音波を併用したリアルタイム画像誘導穿刺支援ロボットの開発
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18500380
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
洪 在成 Kyushu University, 大学院・医学研究院, 寄附講座教員 (70404043)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
松宮 潔 東京大学, 大学院・情報理工学系研究科, 助教 (40396792)
小西 晃造 九州大学, 大学院・医学研究院, 寄附講座教員 (90380641)
中島 秀彰 九州大学, 大学院・医学研究院, 寄附講座教員 (20253528)
橋爪 誠 九州大学, 大学院・医学研究院, 教授 (90198664)
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| Keywords | 手術ナビゲーション / 穿刺ロボット / 画像誘導手術 / レジストレーション |
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| Research Abstract |
平成19年度には以下のような主な成果があった。
(1)MRIと超音波の融合及び針の位置表示 超音波プローブに赤外線位置センサのマーカを取り付け、その位置と方向をMR画像上に表示した。特にプローブの位置だけでなく、プローブと穿刺針の固定された位置関係から穿刺針の方向と先端の位置を3次元空間に表示することができた。本来超音波画像ではガイドラインは表示されるものの、針先の位置の認識が困難で刺入の深さ情報を得にくかったが、開発した方法により腫瘍まで針先が届いているかどうかの確認が可能であった。
(2)ハイブリッド型位置合わせ(レジストレーション)機能 体表に貼るマーカは皮膚の伸縮に影響を受け、精度が落ちる問題があったため、解剖学特徴点を同時に利用することにより、位置合わせ精度の向上を図った。特に頭頚部の手術の場合、側頭骨の形状から特徴点を決め、位置合わせ用のマーカとして用いられることがわかった。解剖学特徴点だけでは特徴点の数が少なく、体表マーカと併用することで精度の改善が見られた。また、インタフェースを自動及び手動レジストレーションの切り替えができるようにし、自動レジストレーションの誤動作に対応できる仕様に改善した。
(3)穿刺ロボットの製作 治療部位の座標を渡され、穿刺針の向きを自動的に調整することを目的とした2自由度の穿刺ロボットを試作した。超音波画像からのリアルタイム2次元情報と、MR画像からの3次元情報が同時に用いられる機構となっており、必要に応じ術者が制御に介入、装置全体をコントロールすることもできる。超小型モータをボディに内蔵させたポータブル可能なサイズである。
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