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超音波・CTを融合した3次元画像処理に基づく術中プランニング・ナビゲーション

研究課題

研究課題/領域番号 16H02899
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 生命・健康・医療情報学
研究機関東京医科大学

研究代表者

下田 貢  東京医科大学, 医学部, 准教授 (90332999)

研究分担者 張山 昌論  東北大学, 情報科学研究科, 教授 (10292260)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
16,380千円 (直接経費: 12,600千円、間接経費: 3,780千円)
2019年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
2018年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
2017年度: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
2016年度: 7,280千円 (直接経費: 5,600千円、間接経費: 1,680千円)
キーワード肝臓切除 / 3Dシミュレーション / 超音波 / 肝切除術 / 3D超音波ナビゲーション / 3D画像 / 3D超音波装置 / 3D超音波画像 / ナビゲーション / 医用画像処理 / 医療情報処理 / 超音波診断 / 超音波画像 / 3次元画像処理
研究成果の概要

肝臓手術で従来使用する2D超音波画像が3D画像化可能であるか,開発に取り組んだ.①高精度な磁気センサーからの超音波プローブの位置・姿勢情報と超音波画像からの高精度リアルタイム3次元画像技術の開発.②超音波3次元画像からの高精度な肝臓の血管・腫瘍のリアルタイム自動認識技術の開発を行った.位置・姿勢センサーとして高精度なセンサーである磁気センサー(電磁界式 計測システムAURORA)を用い,超音波プローブに磁気センサーを組み込み,まず,体表から肝臓の超音波画像を毎秒30枚程度の間隔で取得し3D画像を構築した.磁気センサーを用いることで,超音波3D画像の作製は可能と考えられた.

研究成果の学術的意義や社会的意義

手術中は,術者は,肝臓の超音波画像と,3次元コンピュータグラフィックによる術前プランニング画像を見比べながら血管・腫瘍・切断領域の同定を行っている.この超音波画像が2次元であることや,肝臓の形状や向きが手術中に変わることなどから,術前シミュレーション結果と対応付けるのが容易ではないため,術者に高いスキルが要求され,さらに,術前シミュレーションソフトウェアを導入しても,手術時間がほとんど短縮されない要因となっている.今回の研究により超音波3D画像の構築が可能となる事が示され、術前3D CT画像との整合性がより明確となり、今後、最適な手術を行うことが可能となる事が示された.

報告書

(5件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 研究成果

    (8件)

すべて 2019 2018

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] Development of new software enabling automatic identification of the optimal anatomical liver resectable region, incorporating preoperative liver function2019

    • 著者名/発表者名
      MITSUGI SHIMODA1, MASANORI HARIYAMA1,2, YUKIO OSHIRO1 and SHUJI SUZUKI1
    • 雑誌名

      ONCOLOGY LETTERS

      巻: 18 ページ: 6639-6647

    • DOI

      10.3892/ol.2019.11006

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 【ここまで来た ナビゲーション手術】 肝癌に対するナビゲーション手術.2019

    • 著者名/発表者名
      大城幸雄, 下田 貢, 鈴木修司
    • 雑誌名

      消化器外科

      巻: 41 ページ: 1287-1295

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] 【VR(Virtual Reality)・AR(Augmented Reality)技術の最前線と医療応用】 肝シミュレーション・ナビゲーション手術(解説/特集)2019

    • 著者名/発表者名
      大城 幸雄, 下田 貢, 鈴木 修司, 北原 格, 矢野 博明
    • 雑誌名

      MEDICAL IMAGING TECHNOLOGY

      巻: 37 ページ: 28-34

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Development of new software enabling automatic identification of optimal hepatic resection area, incorporating preoperative liver function.2019

    • 著者名/発表者名
      Shimoda M, Maruyama T, Nishida K, Shimazaki J, Suzuki S
    • 学会等名
      13th World Congress of the International Hepato-Pancreato-Biliary Association
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 3D-CTシミュレーションから超音波3D画像を用いたナビゲーションシステムの構築.2019

    • 著者名/発表者名
      下田 貢, 張山昌論, 大城幸雄, 鈴木修司
    • 学会等名
      第44回日本外科系連合学会学術集会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Construction of 3D navigation system using ultrasound.2019

    • 著者名/発表者名
      下田 貢, 張山昌論, 大城幸雄, 鈴木修司
    • 学会等名
      第31回日本肝胆膵外科学会学術集会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 術前肝機能を考慮した最適肝切除領域自動抽出ソフトウエアの開発(会議録)2018

    • 著者名/発表者名
      下田 貢、張山 昌論, 鈴木 修司
    • 学会等名
      第118回日本外科学会定期学術集会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] シミュレーション手術の新展開 超音波3D画像を用いた新たなナビゲーションシステムの構築2018

    • 著者名/発表者名
      下田 貢, 田子 友哉, 鈴木 和臣, 浅岡 純, 西田 清孝, 丸山 常彦, 島崎 二郎, 鈴木 修司
    • 学会等名
      第79回日本臨床外科学会大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2021-02-19  

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