2018 Fiscal Year Research-status Report

女性泌尿器科手術における術中三次元リアルタイムナビゲーション法の開発

Research Project

Project/Area Number	18K09203
Research Institution	Kyoto Prefectural University of Medicine
Principal Investigator	藤原敦子京都府立医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 講師 (20457980)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	山田恭弘京都府立医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 助教 (20388185) 浮村理京都府立医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (70275220) 本郷文弥京都府立医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 准教授 (80291798) 内藤泰行京都府立医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 講師 (50405312) 白石匠京都府立医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 助教 (70405314)
Project Period (FY)	2018-04-01 – 2021-03-31
Keywords	術中リアルタイムナビゲーションシステム / Image fusion / 女性泌尿器科手術
Outline of Annual Research Achievements	昨年度は、新しいソフトウエアを開発中であった。具体的には2次元超音波診断装置の経直腸的プローブに装着した位置センサー(磁場受信装置)により空間的位置情報をワークステーションに送り、つぎにワークステーション内で、あらかじめ所得しておいた同一患者のMRIの３Dデータと超音波プローブのポジショニングをおこなうことで、超音波像と同一のMRIの３D画像をリアルタイムに同期表示させる技術である。さらに位置センサーを備えた穿刺針を用いることで、３D画像上に穿刺針がリアルタイムに表示されるようにする。これによりTARGETに対して正確な穿刺が可能となる。この新しいソフトウエアは、ほぼ完成した。さらに、以前我々が開発し、報告した、術野にかざしたタブレット上体内の3次元情報がリアルタイムにモニタリングされる方法(BJU Int. 101(6):707-11.2008)を発展させ、Headmountを使用したVR (virtual reality) と AR (augmented reality)の利用を開始している。Headmount上でMRIから構築した3次元モデルを見ると同時に現実の術野も重ね合わせて視認可能である。これにより、術者のみならず、助手も、ゴールとなるVR/AR画像を、それぞれがかぶるHeadmountでシェアリングできることで、より容易で正確な手術ナビゲーションが可能になると考える。 Headmountには、カメラのみならず、3次元センサーが装備されているので、ゴールとなる穿刺部位にむかっていくプロセスにおいて、穿刺ラインの針先の方向性に、術者自身が、ミクロ決死隊のように小さくなって、その方向性を決定できるような画像を、目の前にみることが経験できる。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned. Reason もともと存在した術中に術者の指の動きにあわせて指の触診部位周辺の空間情報を、術前に獲得してあった医用画像であるＭＲＩなどからコンピュ－タ処理し、リアルタイムに呼び出して提示する方法に、新たにリアルタイムの超音波情報を組み合わせて、3次元解剖情報に2次元リアルタイム情報がAugmented reality（重畳表示）できる新システムの開発は、ほぼ完了しているため。
Strategy for Future Research Activity	女性骨盤底ファントムを用いて、この新しいナビゲーションシステムで、坐骨棘から仙骨を結ぶ仙棘靭帯の坐骨棘から２cm正中側（この点が血管誤穿刺のリスクが少なく安全と報告されている）をTARGETとして穿刺し、穿刺後の画像検査および解剖にて精度を確認し、穿刺精度を高める必要がある。臨床的に使用可能なレベルになるには数mm以内の誤差での穿刺が必要であるため、ソフトウエアの改善を行う。さらに成果について学会発表　論文発表を行う。
Causes of Carryover	[次年度使用額が生じた理由]研究の進行状況に応じて必要となる機器に係る使用額が、当初の計画に比べ少額で済んだため。 [翌年度分として請求した助成金と合わせた使用計画]申請時の使用計画に従い、実験用試薬・消耗品及び旅費・論文投稿料・学会参加費等に使用する予定である。