Development of technique for three-dimensional panorama observation of digestive tract with an endoscopy which mounted a compound eye system.

2021 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 18K08003
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: 渡部 健二 大阪大学, 医学系研究科, 教授 (50379244)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 山田 憲嗣 大阪大学, 医学系研究科, 招へい教授 (70364114) ; 飯島 英樹 大阪大学, 医学系研究科, 特任准教授 (90444520)
• Project Period (FY): 2018-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: 消化器複眼内視鏡 / 三次元パノラマ

Outline of Annual Research Achievements

我々は複眼内視鏡を用いた三次元パノラマ観測技術を確立しようとしている。本研究はその概念実証であり、三次元パノラマの技術的基盤の確立が本研究の目標となる。
2018年度は研究環境の整備を行い、2019年度はシミュレーションモデルおよび生体ex vivoモデルでの検討を行った。１）シミュレーションモデル：円柱の内腔に直径1cmの正方形模様を張り付け、複眼内視鏡を80mm移動させながら連続して画像を取得した。前後フレームのマッチングにより移動量を推定、画像をつなぎ合わせることで三次元パノラマを作成した。a）移動量推定精度：直径26mm円柱で0.8mm、直径31mm円柱で1.0mm、直径36mm円柱で誤差1.2mmであった。b）形状認識精度：三次元パノラマで再構築された正方形の一辺の長さの推定は、直径26mm円柱で誤差0.51％、直径31mm円柱で誤差0.63%、直径36mm円柱で誤差0.47％であった。２）生体ex vivoモデル：豚の食道を円柱の断面の上に載せ、直径1cmの正方形を張り付けた。複眼内視鏡は同モデルに平行して80mm移動させ同様の解析を行った。移動量推定の誤差は0.8mm、正方形の測定誤差は0.66％であった。
2020年度は研究代表者の異動および新型コロナウイルス感染症の感染拡大により実験は停止状態となったが、三次元パノラマの技術的基盤の確立に関するこれまでの基礎的研究成果を論文発表した。
感染症の収束を期待して2021年度に研究延長申請を行い、今後の課題であるステレオマッチングの向上、複雑なシミュレーションモデルでの検証について共同研究者とオンラインで打ち合わせを行ったが、感染症は収束せず研究継続は困難と判断して本研究を廃止した。