2013 Fiscal Year Research-status Report
子宮内胎児外科手術における内視鏡画像マッピングシステム
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25350561
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
小林 英津子 (小林 英津子) 東京大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (20345268)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
千葉 敏雄 独立行政法人国立成育医療研究センター, 社会・臨床研究センター, 副センター長 (20171944)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 低侵襲治療 / コンピュータ外科 / 内視鏡画像処理 |
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| Research Abstract |
本研究では、双胎間輸血症候群におけるレーザ治療を目的として、狭視野の胎児内視鏡画像を三次元超音波画像上にマッピングし広範囲の術野画像を得る、内視鏡画像マッピングシステムを構築する。本年度は基本的なシステム構築として超音波画像と内視鏡画像のレジストレーション、内視鏡画像の超音波画像上への２次元画像マッピングを行った。
超音波画像と内視鏡画像のレジストレーションにおいては、内視鏡に棒状マーカを取り付け、超音波画像のコントラストより内視鏡位置姿勢検出を行った。内視鏡が挿入孔においてピボット運動を行うことを仮定し、平均1.63±0.97 mm, 0.93°±1.3°の誤差にてレジストレーションが可能であった。
内視鏡画像の２次元マッピングにおいては、血管の分岐部等の特徴点をコーナー抽出法により検出し、画像の張り合わせを行った。さらに２次元での広範囲内視鏡画像を作成後、３次元超音波モデルへの投影を行った。シミュレーションによる検討では、内視鏡を120°動かした場合、1.08±0.38, 1±0.37, 0.84±0.07 mmの誤差となった。水槽内の胎盤ファントムにおいてマッピング精度を検証した結果、80frameまでの画像張り合わせにおいて、血管の相対位置誤差が2.38±1.88mmであった。また、マッピングにおける計算時間は汎用PCにおいて 1.4 frame/sであった。
また、実際の胎盤画像は画像が不鮮明であるため、マッピング精度向上を目的とした画像コントラスト向上法についての基礎的検討を行った。
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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
当初の目的であった、内視鏡画像と超音波画像のレジストレーション、超音波画像上への広域画像マッピングを実現し、シミュレーション、ファントムによる精度評価を行っているため、順調に進展していると判断した。
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| Strategy for Future Research Activity |
内視鏡画像マッピングの精度向上が課題である。次年度においては、より高精度なマッピングを実現するために特徴点抽出法の再検討、画像を基にした内視鏡位置同定の精度向上を行う。さらに初年度基礎的検討を開始した、画像コントラスト向上の検討を進め、定量的な評価を行う。
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
画像コントラスト向上のためのカメラやフィルター等を購入予定で有り、そのための消耗品代を用意している。
カメラ、フィルター等の消耗品の購入及び動物実験のための諸費用に用いる予定である。
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