2021 Fiscal Year Research-status Report
非接触式3Dスキャナを活用した脳神経外科手術ＡＲナビゲーションシステムの開発
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21K16639
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| Research Institution | Jichi Medical University |
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Principal Investigator |
大谷 啓介 自治医科大学, 医学部, 講師 (90790676)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | 3Dスキャン / ＴＶＮ / 拡張現実 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
脳腫瘍やてんかんの手術で摘出範囲の記録や脳表電極の位置の記録などで術中の3Dデータの取得が必要となることがある。従来はナビゲータを使用して一点ずつ３D座標を記録していたが、対応点の記録など煩雑でわかりにくい。そのため簡便にリアルタイムで表層３Dデータを取得できる技術が必須であり、汎用の非接触式3Dスキャナの活用が有用と考え,ナビゲーション補正など多岐への応用を考えている。
今年度は、開頭手術例への実際の３Ｄスキャンを行った。新たに導入した、精度0.045mm、解像度0.2mmと、より高精細スキャンが可能な３Dスキャナ(Einscan pro HD(Shinning 3D社®)を用いて実証した。実際のスキャンの流れは、①術前のCT・MRIから、頭皮、頭蓋骨、脳、腫瘍などを抽出し3Dデータ（OBJ）を作成。②我々の開発したARナビゲータ（TVN)でナビゲーションを行う。③術中3Dスキャン時には、開頭部と同時に開頭縁に置いたマーカーの空間座標をナビゲータで取得し、④３Dスキャナーで得られた３Dデータ（obj）を、マーカーを基準にしてナビゲータが表示している術前objと同一の座標系に座標変換するソフトウェアを開発した。この操作により、術中に取得した表層3Dスキャンデータと術前CT、MRIから作成したobjデータとを同一座標におき重畳して表示することが可能となった。現在 10例の症例で実施している。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
今年度の予定であった,実際の症例へ３Ｄスキャンを進めている。
スキャンデータを蓄積することで、次年度以降予定している ナビ補正の検証へ役立てる。
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| Strategy for Future Research Activity |
更にscanの実績を行っていく、また研究課題のひとつである、手術ナビゲーション補正への応用についても症例数を重ね検証を進めていく。
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| Causes of Carryover |
今年度はコロナ窩のため国際学会への参加が無かった。
次年度以降の国際学会への発表を検討している。
次年度は、上記国際学会への参加費用や、スキャンデータの蓄積および手術ナビゲーションへの応用の実証を行っていくためファントム作成用の３Dプリンターマテリアルの購入や、ナビゲーションソフトウェアの開発費用、ナビゲーション補正用PCの購入に使用する予定である。
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