| 研究課題/領域番号 |
16H03191
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
医用システム
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| 研究機関 | 東京医科歯科大学 (2017-2020)
東京大学 (2016) |
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研究代表者 |
中島 義和 東京医科歯科大学, 生体材料工学研究所, 教授 (40343256)
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| 研究分担者 |
斎藤 季 東京大学, 大学院医学系研究科(医学部), 特任助教 (00646466)
小山 博史 東京大学, 大学院医学系研究科(医学部), 教授 (30194640)
金 太一 東京大学, 医学部附属病院, 助教 (90447392)
中冨 浩文 東京大学, 医学部附属病院, 准教授 (10420209)
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2021-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2020年度)
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| 配分額 *注記 |
14,820千円 (直接経費: 11,400千円、間接経費: 3,420千円)
2020年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
2019年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
2018年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
2017年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2016年度: 5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円)
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| キーワード | 臓器変形トラッキング / 手術支援 / 形状計測 / 非接触計測 / ブレインシフト / 手術ナビゲーション / 変形補正 / 変形計測 / 位置姿勢計測 / 軟組織変形計測 / 臓器トラッキング / 血管抽出 / 非接触光学計測 / 軟組織変形トラッキング / プロジェクションマッピング / コンピュータ外科学 / 非線形レジストレーション / 医療・福祉 / 情報工学 / 情報システム / 生体生命情報学 / ソフトコンピューティング / 医用システム |
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| 研究成果の概要 |
可視光画像からtextureを持った表面形状を計測し，形状情報とtextureの両方を用いた安定で高精度な物体移動と変形追跡を実現した．レーザ光デバイスと高速カメラによるステレオ形状計測を用い，さらに，形状情報とtextureを用いた物体移動と変形追跡を行った．形状照合による相対位置姿勢計算と，texture照合による表面上の対応点探索の統合手法について検討した．具体的には，空間統合処理を行った後，非線形変形にも対応した対応点探索を行った．さらに，それを手術プロジェクションマッピングシステムへ実装し，変形を補正して誤差1.2 mmで手術計画を投影した．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
医療に使用できるレベルの高信頼性，高精度な可視光による画像3次元計測手法，およびそれを用いた物体追跡手法を確立した．具体的には，可視光画像からtextureを持った表面形状を計測し，形状情報とtextureの両方を用いた安定で高精度な物体移動と変形追跡を実現した．変形を伴う物体追跡では2次元画像の対応点探索手法をそのまま適用できないため，形状とテクスチャの空間統合処理を行った後，非線形対応点探索を行った．さらに，それを手術ナビゲーションに実装してマーカレス手術ナビゲーションシステムを試作し，性能を確認した．臓器変形推定誤差は1 mm以下であり，従来法と比べて半減した．
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