2014 Fiscal Year Annual Research Report
実・仮想両空間相互介入型の先進的ナビゲーション技術の開発
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24592158
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
藤井 正純 名古屋大学, 医学(系)研究科(研究院), 助教 (10335036)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
森 健策 名古屋大学, 情報基盤センター, 教授 (10293664)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | 3D virtual image / iamge-guided surgery / skull base surgery |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究課題は、より直観的でわかりやすい先進的な手術ナビゲーション開発を目的として、３D表示を行なう３Dバーチャル表示による理解し易いナビゲーションを基軸として、さらに実空間情報と仮想空間情報とを相互にやりとりしながら、刻々と変化する術野情報を反映するリアルタイムに近い表示を行なうための技術開発行なった。本研究の成果は日本コンピュータ外科学会２０１３年度講演論文賞最優秀賞を受賞した。
１．実空間ー仮想空間相互介入型ナビゲーションの開発
頭蓋底腫瘍手術をモデルケースとして想定して、３Dプリンターによる実体模型を作成し基礎技術開発を行った。術具の先端位置情報を連続的にトラックすることで、これを仮想空間上での骨切り操作として反映させることができた。実際の模型上の骨切に対して、ナビゲーション画像上の３Dモデルにおいても、同一の骨切が表現されるため、従来のナビゲーションにない「仮想的な術野情報」の提供が可能となった。ナビゲーション実効精度は１－２ミリであり、この誤差に伴い骨切が正確に反映されない点に課題がなおあるが、実用上は大きな問題となることは少ないと判断された。また、本課題の中で、従来のナビゲーションが提供する術中の支援だけでなく、術前に３Dバーチャル画像を用いた手術シミュレーションを行い、同じデータセットを用いて術中に３Dナビゲーションを行なう、新たな３Dシミュレーションーナビゲーション手術支援モダリティーを提案した。
２．術中MRI画像のノイズ低減技術の開発
本課題では次世代のナビゲーションを想定し、術中MRI画像を用いた応用を模索した。術中MRI画像をモデルとして、ナビゲーション上で利用する画像のノイズ低減技術開発を行なった。Non-local means 3D filterを用いた画質改善により、診断能が向上し、これを用いた３Dバーチャルイメージの向上に繋がると考えられた。
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