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複眼消化器内視鏡による三次元パノラマ観測技術の開発

研究課題

研究課題/領域番号 18K08003
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分53010:消化器内科学関連
研究機関大阪大学

研究代表者

渡部 健二  大阪大学, 医学系研究科, 教授 (50379244)

研究分担者 山田 憲嗣  大阪大学, 医学系研究科, 招へい教授 (70364114)
飯島 英樹  大阪大学, 医学系研究科, 特任准教授 (90444520)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 中途終了 (2021年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2020年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2019年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2018年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
キーワード消化器複眼内視鏡 / 三次元パノラマ / ステレオマッチング / フレームマッチング / 三次元パノラマ観測技術 / 複眼消化器内視鏡
研究実績の概要

我々は複眼内視鏡を用いた三次元パノラマ観測技術を確立しようとしている。本研究はその概念実証であり、三次元パノラマの技術的基盤の確立が本研究の目標となる。
2018年度は研究環境の整備を行い、2019年度はシミュレーションモデルおよび生体ex vivoモデルでの検討を行った。1)シミュレーションモデル:円柱の内腔に直径1cmの正方形模様を張り付け、複眼内視鏡を80mm移動させながら連続して画像を取得した。前後フレームのマッチングにより移動量を推定、画像をつなぎ合わせることで三次元パノラマを作成した。a)移動量推定精度:直径26mm円柱で0.8mm、直径31mm円柱で1.0mm、直径36mm円柱で誤差1.2mmであった。b)形状認識精度:三次元パノラマで再構築された正方形の一辺の長さの推定は、直径26mm円柱で誤差0.51%、直径31mm円柱で誤差0.63%、直径36mm円柱で誤差0.47%であった。2)生体ex vivoモデル:豚の食道を円柱の断面の上に載せ、直径1cmの正方形を張り付けた。複眼内視鏡は同モデルに平行して80mm移動させ同様の解析を行った。移動量推定の誤差は0.8mm、正方形の測定誤差は0.66%であった。
2020年度は研究代表者の異動および新型コロナウイルス感染症の感染拡大により実験は停止状態となったが、三次元パノラマの技術的基盤の確立に関するこれまでの基礎的研究成果を論文発表した。
感染症の収束を期待して2021年度に研究延長申請を行い、今後の課題であるステレオマッチングの向上、複雑なシミュレーションモデルでの検証について共同研究者とオンラインで打ち合わせを行ったが、感染症は収束せず研究継続は困難と判断して本研究を廃止した。

報告書

(4件)
  • 2021 実績報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (2件)

すべて 2020 2019

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 2件)

  • [雑誌論文] Three-Dimensional Panorama Image of Tubular Structure Using Stereo Endoscopy2020

    • 著者名/発表者名
      Kayo Yoshimoto, Kenji Watabe, Mizuki Tani, Tetsuji Fujinaga, Hideki Iijima, Masahiko Tsujii, Hideya Takahashi, Tetsuo Takehara and Kenji Yamada
    • 雑誌名

      革新的コンピューティング・情報・制御に関する国際誌

      巻: 16 号: 03 ページ: 799

    • DOI

      10.24507/ijicic.16.03.799

    • ISSN
      1349-4198
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Exosomal micro RNA s derived from colon cancer cells promote tumor progression by suppressing fibroblast TP 53 expression2019

    • 著者名/発表者名
      Yoshii Shunsuke、Hayashi Yoshito、Iijima Hideki、Inoue Takanori、Kimura Keiichi、Sakatani Akihiko、Nagai Kengo、Fujinaga Tetsuji、Hiyama Satoshi、Kodama Takahiro、Shinzaki Shinichiro、Tsujii Yoshiki、Watabe Kenji、Takehara Tetsuo
    • 雑誌名

      Cancer Science

      巻: 110 号: 8 ページ: 2396-2407

    • DOI

      10.1111/cas.14084

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2022-12-28  

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