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外視鏡を用いた拡張現実による脳手術ナビゲーションの開発

研究課題

研究課題/領域番号 19K09515
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56010:脳神経外科学関連
研究機関杏林大学

研究代表者

丸山 啓介  杏林大学, 医学部, 講師 (10345192)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2021年度: 390千円 (直接経費: 300千円、間接経費: 90千円)
2020年度: 390千円 (直接経費: 300千円、間接経費: 90千円)
2019年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
キーワード外視鏡 / 拡張現実 / 手術ナビゲーション / ナビゲーション
研究開始時の研究の概要

拡張現実型脳手術ナビゲーションを手術用外視鏡(exoscope)に導入することにより、脳内の構造物を外視鏡のモニター上に表示させることにより体内の構造があたかも「透けて」見えるようにする拡張現実による新規手術ナビゲーションの開発を行う。頭部画像をワークステーションに取り込み頭皮および目標物の3次元画像を作成して三鷹光器社製外視鏡モニターに表示させる。模型にて投影誤差が許容範囲内であることを確認したのち、患者頭部と位置合わせを行った状態で視認される病変の位置と、開頭して病変が露出した状態での病変の位置を比較し、その誤差を測定し臨床上の有用性を検討する。

研究成果の概要

画像処理を行うワークステーションtrans-visible navigatorのうち、当初予定していた予算が削減された影響により購入はモーションキャプチャーカメラ部分にとどまった。外視鏡は三鷹光器社のHawkSightを購入するに至った。これにナビゲーションのための光学マーカーを設置した。ファントムを用いた誤差測定に向けてソフト面、ハード面での調整を行った。が、外視鏡にて焦点を合わせる際のレンズの移動にワークステーションtrans-visible navigator側の対応に難航し、研究期間の終了に至った。
この間、関連する研究内容について論文発表および学会発表を行った。

研究成果の学術的意義や社会的意義

画像処理を行うワークステーションtrans-visible navigatorで外視鏡を用いたナビゲーションを行おうとする際、外視鏡にて焦点を合わせる際のレンズの移動にワークステーションtrans-visible navigator側の対応に相応の対応が必要であることを見出した。この点が今後解決されることが期待される。

報告書

(5件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (12件)

すべて 2023 2022 2021 2020

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (9件)

  • [雑誌論文] 日常診療におけるデータベース管理とコンピューターウィルス対策2023

    • 著者名/発表者名
      丸山 啓介
    • 雑誌名

      脳外誌

      巻: 32 ページ: 199-201

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Is using intracerebral hemorrhage scoring systems valid for mortality prediction in surgically treated patients?2021

    • 著者名/発表者名
      Hong S, Maruyama K, Noguchi A, Hirano T, Nagane M, Shiokawa Y
    • 雑誌名

      Neurosurg Rev

      巻: 44 号: 5 ページ: 2747-2753

    • DOI

      10.1007/s10143-020-01451-8

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A growing aneurysm of the posterior inferior cerebellar artery complicated with cerebellar infarction: a case report2021

    • 著者名/発表者名
      Sasaki Y, Yoshida H, Horikawa H, Maruyama K, Noguchi A, Shiokawa Y
    • 雑誌名

      Int J Surg Case Rep

      巻: 88 ページ: 106559-106559

    • DOI

      10.1016/j.ijscr.2021.106559

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 3次元シミュレーションと数値流体力学に基づいた未破裂前交通脳動脈瘤における新規術前検討方法の有用性2023

    • 著者名/発表者名
      岡田啓、今井大也、松本淑恵、吉田裕毅、丸山啓介、野口明男、中冨浩文、塩川芳昭
    • 学会等名
      第52回日本脳卒中の外科学会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 脳神経外科診療でのIT活用2022

    • 著者名/発表者名
      丸山 啓介
    • 学会等名
      第42回日本脳神経外科コングレス総会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 微小血管減圧術の局所微小解剖と術中神経機能の見える化2022

    • 著者名/発表者名
      丸山啓介、吉田裕毅、岡田啓、小柳正道、木崎直人、塩川芳昭、中冨浩文
    • 学会等名
      日本脳神経外科学会第81回学術総会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] GRIDを用いた脳腫瘍術前画像作成の有用性2022

    • 著者名/発表者名
      小柳正道、山口隼平、山崎崇史、中西彰人、丸山啓介、中冨浩文、永根基雄、塩川芳昭
    • 学会等名
      第45回日本脳神経CI学会総会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 微小血管減圧術の術前シミュレーション画像の有効性と限界2021

    • 著者名/発表者名
      丸山啓介、中冨浩文、吉田裕毅、岡田啓、野口明男、塩川芳昭
    • 学会等名
      日本脳神経外科学会第80回学術総会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 未破裂脳動脈瘤のクリッピング術におけるモニタリング低下時の対処方法と予後の検討2021

    • 著者名/発表者名
      佐々木佑太、岡田啓、吉田裕毅、畑中良、丸山啓介、野口明男、中冨浩文、塩川芳昭
    • 学会等名
      日本脳神経外科学会第80回学術総会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 脳血管外科の術前シミュレーション画像の術中活用の有効性2020

    • 著者名/発表者名
      丸山 啓介、堀川 弘吏、吉田 裕毅、末松 慎也、野口 明男、塩川 芳昭
    • 学会等名
      第49回日本脳卒中の外科学会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 脳神経外科手術の術前3次元シミュレーション画像の術中活用の有効性2020

    • 著者名/発表者名
      丸山 啓介、吉田 裕毅、末松 慎也、畑中 良、野口 明男、塩川 芳昭
    • 学会等名
      日本脳神経外科学会第79回学術総会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 頭蓋底外科の術前シミュレーション画像の術中活用の有効性2020

    • 著者名/発表者名
      丸山 啓介、吉田 裕毅、末松 慎也、野口 明男、塩川 芳昭
    • 学会等名
      第32回日本頭蓋底外科学会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2024-01-30  

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