2010 Fiscal Year Annual Research Report
Body-GPSを導入した4次元手術ナビゲーションシステムの開発
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21390444
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| Research Institution | Kyoto Prefectural University of Medicine |
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Principal Investigator |
高羽 夏樹 京都府立医科大学, 医学研究科, 准教授(寄附講座) (80294081)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
三木 恒治 京都府立医科大学, 医学研究科, 教授 (10243239)
河内 明宏 京都府立医科大学, 医学研究科, 准教授 (90240952)
浮村 理 京都府立医科大学, 医学研究科, 特任教授 (70275220)
沖原 宏治 京都府立医科大学, 医学研究科, 講師 (80285270)
三神 一哉 京都府立医科大学, 医学研究科, 助教 (10291585)
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| Keywords | 手術支援 / image fusion / 拡張現実感 / 腎臓 / 前立腺 / 超音波 / CT / MRI |
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| Research Abstract |
低侵襲な手術や穿刺技術のイメージガイダンスの精度・安全性の向上をめざし、我々は世界に先駆けて、Augmented reality(拡張現実感)ナビゲーション技術を泌尿器科低侵襲治療に導入した。本年度は、動的3次元ナビゲーションに正確さ(誤差)を検討し、現行の2次元デスプレイ表示から、ステレオ3次元動的デスプレイへと、レベルアップすることをめざし、それを実現した。
本年度の課題であった動的3次元ナビゲーションの誤差(精度)評価については、Ukimuraが英文著書(MIAR, Eds Liao et al, LNCS 5128, pp359 & Image fusion INTECH 2011 press)にも報告・記載したとおり、ex vivoの大動物の腎臓の腹腔鏡下部分切除術において、body-GPSを用いたaugmented realityその誤差は0.4mmであることが明らかとなってており、臨床応用にむけ、十分使用に耐えうる精度であると思われた。
本年度のもうひとつの課題であった、3次元動的画像デスプレイについては、立体視デスプレイは市販されており、これを購入して、そのデスプレイに対応可能なソフトウエアを作成した。はじめに、3次元デスプレイへの表示実現性を確認するために、前立腺に対するImage-guided interventionにおけるリアルタイム3次元データを用いて検討した。実際にヒト前立腺に、動的な針穿刺を行っている状況を、リアルタイム3次元超音波によりモニタリングした動的3次元情報を用いて、検討した。この研究成果は、国際学会American Urological Association Annual Meetingに投稿し発表が受諾されており、Ukimuraらが2011年5月に報告する。リアルタイム3次元デスプレイでは、付属品である立体視用の特殊メガネを使用して、そのデスプレイをそのメガネを通して両眼で同時に見ることで、リアルタイムにIntervention needleが、立体感をもって穿刺されていく過程を提示することが可能である。この技術により、現在通常の2次元表示でのガイダンスのみならず、さらに、一歩進んだ、ダビンチロボットにおける3次元立体画像にも対応できるリアルタイム4次元イメージガイダンス実現への基盤的技術を築くことができた。
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