Challenge in developing a guide for surface identification of the lungs using deformation algorithm by deflation and bird-view function

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 21H03020
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 55040:Respiratory surgery-related
• Research Institution: Nagoya University
• Principal Investigator: Chen-Yoshikawa Toyofumi 名古屋大学, 医学系研究科, 教授 (00452334)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 北坂 孝幸 愛知工業大学, 情報科学部, 教授 (00362294) ; 中尾 恵 京都大学, 医学研究科, 教授 (10362526) ; 中村 彰太 名古屋大学, 医学部附属病院, 講師 (20612849) ; 門松 由佳 名古屋大学, 医学部附属病院, 病院助教 (80878364) ; 後藤 真輝 名古屋大学, 医学部附属病院, 病院助教 (50844916)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: シミュレーション / 胸腔鏡手術 / 脱気変形 / 呼吸器外科手術 / 区域切除 / マーキング / 手術変形

Outline of Final Research Achievements

Preoperative and intraoperative CT and surgical images were compiled for use as data science and a database was constructed. Based on this database, informatics processing was then performed to construct a predictive model of pulmonary micro-nodules and intersegmental planes in decompressed lung, and to create a surface location information guide. We retrospectively validated this surface location information guide and confirmed a high agreement rate of over 80% for delineation of intersegmental planes in pulmonary segmentectomy. In addition, analysis of bird's-eye views and automation of the device were also examined, and certain observations were obtained.

Free Research Field

呼吸器外科

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

世界で増加する肺癌に対しては、早期発見・早期手術が重要である。そのためには、微小な肺結節を早期に発見し低侵襲に手術することが肝要で、このような微小結節の位置同定を確実に行い、安全な縮小手術を可能にする、平準化の技術の開発が必須である。本研究では、その第一歩として、世界初の表面位置情報ガイドの創出を行った。今後、全肺を俯瞰するバードビュー技術を用いてより正確な位置同定を行い、さらに、装置の自動化を行うことで、オンタイムで手術ガイドが可能になるなど、本研究成果は、実用化の可能性をさらに広げることが可能である。