知的視覚化コンピュータグラフィックスによる手術シミュレーションシステムの開発

• 研究課題/領域番号: 15K19951
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 脳神経外科学
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 金 太一 東京大学, 医学部附属病院, 助教 (90447392)
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2017-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2016年度)
• 配分額: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円); 2016年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2015年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
• キーワード: 医用画像 / 手術シミュレーション / 脳神経外科 / 知的可視化 / 医用画像処理

研究成果の概要

全体として当初の予定通り達成した。画像処理におけるレジストレーションとセグメンテーション法に関して精度を保ったまま半自動化を達成した。医用画像と微小解剖情報に関して、薄板スプライン法での融合や、脳幹モデルを用いたレジストレーション法はいずれも充分な精度を達成した。62症例の手術症例（脳幹部海綿状血管腫、血管芽細胞腫、グリオーマ、脳動静脈奇形）に対して手術シミュレーションとしての有用性や精度を検証し、それぞれ定量的な有意差をもって提案技術の有用性が示された。開発ソフトウェアのユーザビリティに関して評価し、その結果をフィードバックさせてソフトウェアをブラッシュアップした。

研究成果

• [雑誌論文] Usefulness of high-resolution 3D multifusion medical imaging for preoperative planning in patients with posterior fossa hemangioblastoma: technical note. (2016)
  • 著者名/発表者名: Yoshino M, Nakatomi H, Kin T, Saito T, Shono N, Nomura S, Nakagawa D, Takayanagi S, Imai H, Oyama H, Saito N.
  • 雑誌名: J Neurosurg. 巻: 26 号: 1 ページ: 1-9
  • DOI: 10.3171/2016.5.jns152646
  • 査読あり
• [雑誌論文] 手術シミュレーションのインパクト (2016)
  • 著者名/発表者名: 金 太一, 中冨 浩文, 斎藤 季, 吉野 正紀, 庄島 正明, 中川 大地, 辛 正廣, 小山 博史, 斉藤 延人.
  • 雑誌名: 脳神経外科ジャーナル 巻: 25(8) ページ: 622-630
  • NAID: 130005406761
  • 査読あり
• [雑誌論文] Feasibility of diffusion tensor tractography for preoperative prediction of the location of the facial and vestibulocochlear nerves in relation to vestibular schwannoma (2015)
  • 著者名/発表者名: Yoshino M, Kin T, Ito A, Saito T, Nakagawa D, Ino K, Kamada K, Mori H, Kunimatsu A, Nakatomi H, Oyama H, Saito N.
  • 雑誌名: Acta Neurochir (Wien) 巻: 157 号: 6 ページ: 939
  • DOI: 10.1007/s00701-015-2411-y
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] A Microscopic Optically Tracking Navigation System That Uses High-resolution 3D Computer Graphics (2015)
  • 著者名/発表者名: Masanori Yoshino, Toki Saito, Taichi Kin, Daichi Nakagawa, Hirofumi Nakatomi, Hiroshi Oyama, and Nobuhito Saito
  • 雑誌名: Neurologia medico-chirurgica 巻: 55 号: 8 ページ: 674-679
  • DOI: 10.2176/nmc.tn.2014-0278
  • NAID: 130005093143
  • ISSN: 0470-8105, 1349-8029
  • 査読あり
• [学会発表] コンピュータグラフィックスを用いた手術シミュレーション (2016)
  • 著者名/発表者名: 金 太一、中冨 浩文、野村 征司、庄野 直之、斎藤 季、小山 博史、斉藤 延人
  • 学会等名: 日本脳神経外科学会第75回学術総会
  • 発表場所: 福岡
  • 年月日: 2016-10-01
  • 招待講演
• [学会発表] 脳腫瘍手術における術前血管画像 (2016)
  • 著者名/発表者名: 金 太一、野村 征司、庄野 直之、斎藤 季、庄島 正明、辛 正廣、中冨 浩文、小山博史、斉藤 延人
  • 学会等名: 第36回日本脳神経外科コングレス総会
  • 発表場所: 大阪
  • 年月日: 2016-05-21
  • 招待講演
• [学会発表] Surgical simulation of aneurysm clipping with multimodal fusion 3-dimensional computer graphics (2016)
  • 著者名/発表者名: Nakagawa D, Kin T, Shojima M, Nomura S, Shono N, Saito T, Oyama H, Saito N
  • 学会等名: 5th Mt.Bandai & Pan-Pacific Joint Neurosurgical Convention
  • 発表場所: PhnomPenh
  • 年月日: 2016-04-09
  • 国際学会
• [学会発表] 術前シミュレーションの進歩 (2016)
  • 著者名/発表者名: 金太一、中冨浩文、庄野直之、野村征司、中川大地、斎藤季、庄島正明、小山博史、斉藤延人
  • 学会等名: 第25回脳神経外科手術と機器学会
  • 発表場所: 新潟
  • 年月日: 2016-03-24
  • 招待講演
• [学会発表] 融合3次元画像を用いた手術シミュレーションの限界に関する考察 (2016)
  • 著者名/発表者名: 金太一、中冨浩文、庄野直之、野村征司、斎藤季、小山博史、斉藤延人
  • 学会等名: 第39回日本脳神経CI学会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2016-01-30
• [学会発表] コンピュータグラフィックスを用いた知的可視化を目指した頭蓋底内視鏡手術シミュ レーション (2015)
  • 著者名/発表者名: 金太一、辛正廣、斎藤季、小山博史、斉藤延人
  • 学会等名: 第22回日本神経内視鏡学会
  • 発表場所: 宮城
  • 年月日: 2015-11-05
  • 招待講演
• [学会発表] コンピュータ手術シミュレーションの進歩 (2015)
  • 著者名/発表者名: 金 太一、中冨 浩文、吉野正紀、野村 征司、庄野 直之、中川 大地、斎藤 季、庄島 正明、今井 英明、武笠 晃丈、辛 正廣、小山 博史、斉藤 延人
  • 学会等名: 日本脳神経外科学会第75回学術総会
  • 発表場所: 札幌
  • 年月日: 2015-10-13
  • 招待講演
• [学会発表] PC-MRIを用いた脳動静脈奇形の塞栓術後出血リスクの評価 (2015)
  • 著者名/発表者名: 野村征司、金太一、斎藤季、庄野直之、中川大地、庄島正明、中冨浩文、小山博史、斉藤延人
  • 学会等名: 日本脳神経外科学会第75回学術総会
  • 発表場所: 札幌
  • 年月日: 2015-10-13
  • 招待講演
• [学会発表] 拡張現実法を用いた覚醒下手術時の言語野同定における機能画像と脳表マッピングの検証 (2015)
  • 著者名/発表者名: 金 太一、武笠 晃丈、田中 將太、吉野 正紀、中川 大地、 野村 征司、庄野 直之、斎藤 季、小山 博史、斉藤 延人
  • 学会等名: 第17回日本ヒト脳機能マッピング学会
  • 発表場所: 大坂
  • 年月日: 2015-07-02
  • 招待講演
• [図書] 脳神経外科ジャーナル (2016)
  • 著者名/発表者名: 金 太一, 中冨 浩文, 斎藤 季, 吉野 正紀, 庄島 正明, 中川 大地, 辛 正廣, 小山 博史, 斉藤 延人.
  • 総ページ数: 9
  • 出版者: 脳神経外科コングレス
• [図書] 前大脳動脈瘤・椎骨脳底動脈瘤のすべて (2016)
  • 著者名/発表者名: 前大脳動脈瘤概論
  • 総ページ数: 7
  • 出版者: メディカ出版
• [図書] 内頚動脈瘤（ICA Aneurysms）のすべて (2015)
  • 著者名/発表者名: 金太一
  • 総ページ数: 258
  • 出版者: メディカ出版
• [図書] 新NS NOW4 脳・脊髄腫瘍摘出のための引き出し (2015)
  • 著者名/発表者名: 金太一
  • 総ページ数: 224
  • 出版者: メジカルビュー社