外視鏡を用いた拡張現実による脳手術ナビゲーションの開発

2019 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 19K09515
• Research Institution: Kyorin University
• Principal Investigator: 丸山 啓介 杏林大学, 医学部, 講師 (10345192)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: 外視鏡 / 拡張現実 / 手術ナビゲーション

Outline of Annual Research Achievements

今日では精度の高い脳手術を行うためにナビゲーションシステムが普及しているが、拡張現実型ナビゲーションの応用は発展途上の段階にある。他方で、国内外の各社より外視鏡(exoscope)が開発され、従来の手術顕微鏡における接眼レンズを覗いての操作に代わり3次元モニターを 利用した手術操作が可能になった。これらを組み合わせ、脳内の構造物を外視鏡のモニター上に表示させることにより体内の構造があたかも「 透けて」見えるようにする拡張現実による新規手術ナビゲーションの開発を行う。これにより、迅速かつ正確に脳病変の部位を同定し手術の精度を向上させることを目的とする。
初年度には、画像処理を行うワークステーションtrans-visible navigator一式を購入した。この際、当初予定していた予算が削減された影響により年度内の納品はモーションキャプチャーカメラ部分にとどまり、残余分について年度内には調整が終了せず次年度に持ち越しとなった。また、外視鏡メーカーについても研究の計画段階で三鷹光器社と外視鏡Kestrel View IIを使用した研究開発の協力体制につき交渉を進めていたが、諸般の事情により予想外に調整が難航する事態となった。そのため、複数の代替案について検討を行った。その結果、従来より保有しているオリンパス社製高精度（4K）神経内視鏡システムのうち、先端部分の取り付けを行わない状態とすると外視鏡として代用できることを見出した。このため、三鷹光器社製外視鏡Kestrel View IIで研究が行えるまでは、その代用として高精度神経内視鏡システムを用いるように方針を変更することとした。
その他、関連する書籍の購入や、関連する研究者との意見交換などを行った。

Current Status of Research Progress

4: Progress in research has been delayed.

Reason

前述したように、画像処理を行うワークステーションtrans-visible navigator一式を購入する際、当初予定していた予算が削減された影響により納品はモーションキャプチャーカメラ部分にとどまり、残余分について年度内には調整が終了せず次年度に持ち越しとなった。また、外視鏡メーカーについても事前に三鷹光器社と協力体制につき交渉を進めていたが、諸般の事情により調整が難航する事態となったため。

Strategy for Future Research Activity

予算の削減分を補填するための他予算からの積極的な繰り入れを検討することにより、trans-visible navigatorの未納入部分についての早期の納入を推進する。外視鏡については、代替案の検討を行った結果、従来設置されている高精度内視鏡を外視鏡として代用できることを見出したため、これを用いるように方針を変更することとした。前者の納品を待つ間にも後者の設定を進めていく方針である。

Causes of Carryover

進捗が遅れる見通しが明らかであり、成果発表等も遅れることとなるため、次年度以降に使用可能な状況とした。
次年度以降には研究をさらに推進し、何らかの成果発表を予定している。