| Project/Area Number |
24K13124
|
|---|
| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
|
| Allocation Type | Multi-year Fund |
|---|
| Section | 一般 |
|---|
| Review Section |
Basic Section 57060:Surgical dentistry-related
|
|---|
| Research Institution | Hokkaido University |
|---|
Principal Investigator |
足利 雄一 北海道大学, 歯学研究院, 准教授 (70372258)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
鈴木 崇祥 北海道大学, 医学研究院, 助教 (30581037)
石川 正純 北海道大学, 保健科学研究院, 教授 (80314772)
若林 侑輝 北海道大学, 大学病院, 歯科技工士 (90992743)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2024-04-01 – 2027-03-31
|
| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2024)
|
| Budget Amount *help |
¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000)
Fiscal Year 2026: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2025: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
|
|---|
| Keywords | 光免疫療法 / 穿刺シミュレーション / 複合現実 / 穿刺支援システム |
|---|
| Outline of Research at the Start |
光免疫療法（PIT）におけるニードルカテーテルの穿刺については、再発腫瘍の3次元的な位置関係を把握しながらの穿刺は極めて困難なためその穿刺精度にはばらつきがあり、正確で安全な穿刺システムの開発に関しては未だ議論の余地がある。本研究では複合現実環境下で術前穿刺治療計画を術野に投影し、穿刺のリアルタイムなガイダンスが行えるシステムを構築することで、術者の技量に依存しない誰もが安全に高い精度をもって術前計画通りに穿刺を行えるシステムを開発し，その有効性と安全性を明らかにするための基盤研究を行う。
|
| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、3D穿刺シミュレーションを複合現実下で術野に投影した画像を穿刺のナビゲーションに応用することで、術者の技量に依存しない誰もが安全に高い精度をもって術前計画通りに穿刺を行えるシステムの構築を目的としている。
2024年度は、複合現実下で穿刺を行うためのシミュレーション用ファントム模型の制作、レジストレーション用ARマーカーの開発を行った。ファントム模型は、穿刺ができ、CT撮影時に穿刺ターゲットが判別できるようにウレタンフォームを用いて作製した。穿刺ターゲットはファントム模型のCT値とは違うウレタンフォームで作製し、これをファントム模型に埋め込むことで、外見上は穿刺ターゲットが視認できないようにした。この模型をCTで撮影したところ、CT値の違いにより穿刺ターゲットの位置を容易に確認することができた。ARデバイスとしてHoloLens2やApple VisionProを用い、開発をすすめている。現在はHoloLens上で穿刺計画を反映させたり、穿刺ニードルカテーテルをAR表示させ、実際の動きに追従させるためのコードを作製をUnityを用いて行っている。まず、穿刺計画を３D模型に正確に反映させるために、レジストレーション用ARマーカープレートを作製した。これにより治療計画内のARマーカーの位置が一致し、３D模型上に正確に穿刺計画をAR表示させることができるようになった。また穿刺ニードルカテーテルにARマーカーを装着できるアダプターを作成した。これにより実際穿刺ニードルカテーテルの位置とAR画面上の穿刺ニードルカテーテルの位置を同期することはできたが、穿刺の動きに対しては追従が遅れたり、ARマーカーを認識できなくなったりするので、さらなる精度向上に努めている。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
ARマーカーの精度はまだ改善の余地があるが，ARデバイスを用いて穿刺計画を現実空間上に反映することはできている。
|
| Strategy for Future Research Activity |
今年度は実際穿刺ニードルカテーテルのARの精度の向上、さらにファントム模型上での穿刺ならびに穿刺の正確性について検討する予定である。
|
