Development of real-time navigation system for hepatectomy

2020 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 18K08644
• Research Institution: Nagoya University
• Principal Investigator: 伊神 剛 名古屋大学, 医学系研究科, 講師 (50420378)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 梛野 正人 名古屋大学, 医学系研究科, 教授 (20237564) [Withdrawn] ; 江畑 智希 名古屋大学, 医学系研究科, 教授 (60362258) ; 國料 俊男 名古屋大学, 医学部附属病院, 講師 (60378023) ; 山口 淳平 名古屋大学, 医学部附属病院, 病院講師 (00566987)
• Project Period (FY): 2018-04-01 – 2021-03-31
• Keywords: ナビゲーション手術

Outline of Annual Research Achievements

【目的】術前のシミュレーション画像を腹腔鏡の動作にリンクさせてカーナビゲーションシステムの如くモニター表示することにより、腹腔鏡下肝切除を補助する目的で磁気式位置センサーを用いたリアルタイムナビゲーションシステムの開発を試みた。
【方法】1. 名古屋大学大学院情報科学研究科-森研究室で独自に開発された“New-VES”システムを用いて仮想肝臓を作製（カーナビゲーションにおける地図に相当）。2.体位は仰臥位とし、磁気式位置センサーで患者の各部位(剣状突起や臍など)をコンピューターに登録（地球に相当）。3.患者の頭側腹側約30cmの位置に固定アームを用いて磁気式位置センサー用発信機を設置（人工衛星に相当）。4.腹腔鏡の操作部にマイクロ磁気センサーを装着（GPSアンテナに相当）。5.通常の腹腔鏡下肝切除術を施行。
【結果】1. 初期5例で実画像と仮想画像とのズレ（Fiducial registration error）は平均17.7mm（12.2-24.3mm）であった。2. FREの改善のため、X線マーカーを用いて、患者の各部位を術前登録した後期8例のFREは、平均10.5mm（6.5-16.5mm）と改善した(p = 0.025)。3.体位変換によるずれを改善するため、術中体表に磁気式位置センサーを装着し術中自動位置補正を行った8例では、術前後でFREのずれはなかった。
【結語】磁気センサーを用いたリアルタイムナビゲーションシステムは、腹腔鏡下肝切除術の手術支援システムとして応用可能である。レジストレーション、呼吸に伴うずれの改善の方針は判明したが、呼吸、肝授動、腹腔鏡のフレキシブル操作などに伴う誤差が存在するため、症例の蓄積によるさらなる改良が必要である。
上記内容を英文化し「Surgical Endoscopy」に投稿中である。