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ロボット支援下腎部分切除術における3Dナビゲーションシステムの開発

研究課題

研究課題/領域番号 17K13035
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 医用システム
研究機関京都大学

研究代表者

澤田 篤郎  京都大学, 医学研究科, 助教 (10784796)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2019年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2018年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2017年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワード3Dナビゲーション / ロボット支援下腎部分切除術 / 3Dナビゲーションシステム / SLAM / 医工学 / バーチャルリアリティ / 手術ナビゲーション / ロボット支援下手術 / 腎部分切除術
研究成果の概要

我々は、ロボット支援下腎部分切除術において、術中の腫瘍位置推定のため、術前CT画像から作成した3Dモデルをリアルタイムに術中画像に投影する技術を開発してきた。カメラ映像のみでカメラの3次元位置・姿勢を求める特徴点ベースのSLAM(Simultaneous Localization and Mapping)技術と、3Dモデルを3D映像内に重畳させるプログラムを両立させ、実際にロボット支援手術の術中にリアルタイムに高精度の自動追従機能を確認することができた。今後は自動重畳技術の改良、SLAMの精度向上に向けて研究を継続し、臨床的に有用なナビゲーションシステムの実装とその実用化を目指す予定である。

研究成果の学術的意義や社会的意義

術前画像から得られた3Dモデルを術中のリアルタイム3D映像内に投影し、腫瘍位置を推定するシステムは今までに実用化されたものがなく、我々はSLAM技術を応用することで本研究分野の中で新規性の高い成果を挙げている。当研究成果により従来から難易度が高いとされている埋没型腫瘍などの術中位置推定が容易となり、より安全かつスムーズに手術を遂行することが可能となった。現在取り組んでいる術中ナビゲーション技術は他のロボット手術への汎用性もあり、より精度を高めることでロボット手術全体の安全性の向上に寄与すると考えている。

報告書

(4件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (3件)

すべて 2018 2017

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

  • [雑誌論文] Augmented Reality Navigation System for Robot-Assisted Laparoscopic Partial Nephrectomy2017

    • 著者名/発表者名
      Sengiku Atsushi、Koeda Masanao、Sawada Atsuro、Kono Jin、Terada Naoki、Yamasaki Toshinari、Mizushino Kiminori、Kunii Takahiro、Onishi Katsuhiko、Noborio Hiroshi、Ogawa Osamu
    • 雑誌名

      DUXU 2017, PartⅡ, LNCS

      巻: 10289 ページ: 575-584

    • DOI

      10.1007/978-3-319-58637-3_45

    • ISBN
      9783319586366, 9783319586373
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] The development of a 3D navigation system for robot-assisted partial nepherectomy using augmented reality technology2018

    • 著者名/発表者名
      Sawada Atsuro
    • 学会等名
      European association of urology annual meeting 2019
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Augmented Reality Navigation System for Robot-Assisted Laparoscopic Partial Nephrectomy2017

    • 著者名/発表者名
      Sengiku Atsushi、Koeda Masanao、Sawada Atsuro、Kono Jin、Terada Naoki、Yamasaki Toshinari、Mizushino Kiminori、Kunii Takahiro、Onishi Katsuhiko、Noborio Hiroshi、Ogawa Osamu
    • 学会等名
      19th International Conference on Human-Computer Interaction
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2021-02-19  

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