口腔癌に対する超選択的動注法のための複合画像誘導手法による手術支援システムの開発

2012 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 23592932
• Research Institution: Yokohama City University
• Principal Investigator: 不破 信和 横浜市立大学, 医学(系)研究科(研究院), 客員教授 (50156981)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 藤内 祝 横浜市立大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (50172127) ; 光藤 健司 横浜市立大学, 医学部, 准教授 (70303641) ; 岩井 俊憲 横浜市立大学, 附属病院, 助教 (00468191)
• Keywords: 口腔癌 / 超選択的動注法 / 手術支援システム

Research Abstract

口腔癌患者に対する超選択的動注法のための手術支援システムを構築するにはナビゲーションシステムの精度を向上させるだけでは不十分であり，術中の患者頭部の位置変化による頸動脈の変形も考慮する必要がある．そのため，本年度は頸動脈血管変形について研究を行った．6人の口腔癌患者に対して64列マルチスライスCTを用いて眼窩上縁からC6までCT angiographyを治療前後で撮影した．この画像データは頭部を固定していないため，骨と血管の位置は変化していることになる．そのDICOMデータを用いて，ソフトウェア（Mimics）上で頸動脈，顎顔面骨，下顎骨と頸椎（C1～C4）をセグメンテーションした．セグメンテーションした後，顎顔面骨を基準に重ね合わせを行うことで，頸動脈の各分枝の5つの分岐点における頭部の位置変化（下顎骨や頸椎の位置変化）による頸動脈の偏位を検討した．頸動脈の偏位はカテーテルナビゲーションを行ううえで重要な誤差因子となることが示唆された．そのため，頸動脈の位置変化まで予測できるようなナビゲーションシステムを構築するために，今後頸動脈変形も加味したアルゴリズムを開発し，誤差の少ないナビゲーションシステムを開発していく必要があると思われた．本年度の研究成果は英文誌（Biomed Eng Online. 2012 Sep 4;11:65. doi: 10.1186/1475-925X-11-65.）に論文発表した．

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

カテーテルナビゲーションを行うためには，患者の頭部位置変化による頸動脈の血管変形を考慮する必要があり，その研究成果をBiomed Eng Onlineに論文発表したため．

Strategy for Future Research Activity

開発したナビゲーションシステムの精度の向上や実際の手術室を想定した金属による影響など，ナビゲーションシステムの精度に影響を与える因子について検討する．また，超音波などの画像もCT画像と同時描出できるような複合画像融合による手術支援システムの開発を行っていく．

Expenditure Plans for the Next FY Research Funding

ナビゲーションシステムの開発・改良にかかる費用や画像構築に必要なソフトウェアの保守契約費用，カテーテルやガイドワイヤーなどの材料費などに使用する．また，学会発表のための旅費や英文校正費，論文別冊代などに研究費を使用する．購入予定のソフトウェアやシステムなどが海外より年度内に購入ため，次年度への研究費の繰り越しが生じた．

Research Products

• [Journal Article] Analysis of carotid artery deformation in different head and neck positions for maxillofacial catheter navigation in advanced oral cancer treatment. (2012)
  • Author(s): Ohya T, Iwai T, Luan K, Kato T, Liao H, Kobayashi E, Mitsudo K, Fuwa N, Kohno R, Sakuma I, Tohnai I.
  • Journal Title: Biomed Eng Online Volume: 11 Pages: 65
  • DOI: doi: 10.1186/1475-925X-11-65.
  • Peer Reviewed
• [Presentation] Three-dimensional modeling procedure of the carotid artery and its surrounding bones by CT angiography images for assessment of the artery deformation. (2012)
  • Author(s): Ohya T, Iwai T, Fujimaki R, Tohnai I, Kato T, Luan K, Liao H, Kobayashi E, Sakuma I, Kohno R, Tohnai I.
  • Organizer: CARS 2012, Computer Assisted Radiology and Surgery, 26th International Congress and Exhibition, 26th International Congress and Exhibition on Computer Assisted Radiology
  • Place of Presentation: Pisa, Italy
  • Year and Date: 20120627-20120630