2012 Fiscal Year Annual Research Report
ＭＲＩ環境下高精度画像診断・治療支援プラットフォームの開発
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22680043
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
正宗 賢 東京大学, 情報理工学(系)研究科, 准教授 (00280933)
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| Project Period (FY) |
2010-04-01 – 2013-03-31
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| Keywords | コンピュータ外科 / 手術支援ロボット / MRI / 機械要素 / 拡張現実感 / 手術シナリオ |
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| Research Abstract |
本研究では，特にMRIを中心とした医用画像撮影・観察下において高精度な治療を行うためのインタラクティブな治療支援機器の基盤技術開発を行うことを目標とし，以下の事項について研究開発を行い成果を得た．
１）高磁場環境下であるMRI下の悪性脳腫瘍摘出をターゲットとした高度診断治療技術の提案として，MRIに対応可能な非磁性・非金属かつ高精度・高トルクな回転/直動アクチュエータの開発および精密位置決めロボットの開発を行った．また，MRIによる局所高解像度画像を撮影するためのコイルの試作を行い，局所計測・位置情報による接触状況の把握を行う基盤技術を開発した．
２）拡張現実感技術の応用として，マーカの画像処理および加速度センサの複合利用による頑強な位置対応付けアルゴリズムをタブレットPCに実装し，術前の局所画像の重畳表示ナビゲーションソフトウェアの開発を行った．最大平均ターゲット誤差1.2mmが得られ，精度良くターゲットに対して画像重畳できていることが確認できた．基盤技術の実装およびフィージビリティ検証として，本技術の必要性が高い血管外科／形成外科における動物実験を行った．
３）手術シナリオとデバイスの同期によるアシストシステムのソフトウェア基盤技術を開発した．具体的には，モデル作成・編集機能の実現，手術手技の注意事項や動画像データベースの蓄積が可能，時間等の数値予測・評価が可能なシステムで，術中にタブレットPCによる入力を行うシステムの構築を行った．脳神経外科における開頭術の手術手技・工程の詳細な調査および上記シナリオモデルへの実装を行い，工程モデルおよび作業モデルの適合度としてそれぞれ100%，93.3%を得た．
以上の成果により，次世代の高度治療機器の開発基盤技術が一つ得られたといえる．今後は，これら技術による各症例・各科への波及展開を目指す．
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| Current Status of Research Progress |
Reason
24年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
24年度が最終年度であるため、記入しない。
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