| 研究課題/領域番号 |
05671162
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| 研究種目 |
一般研究(C)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究分野 |
脳神経外科学
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| 研究機関 | 大阪大学 |
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研究代表者 |
丸野 元彦 大阪大学, 医学部, 助手 (10263287)
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| 研究分担者 |
吉峰 俊樹 大阪大学, 医学部, 講師 (00201046)
田村 進一 大阪大学, 医学部, 教授 (30029540)
早川 徹 大阪大学, 医学部, 教授 (20135700)
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| 研究期間 (年度) |
1993 – 1994
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| キーワード | 脳神経外科 / 手術支援 / 手術ナビゲ-タ / 立体模型 / 模擬手術 |
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| 研究概要 |
本研究は脳手術支援ナビゲーションシステムを応用し、多モード画像に基づき作成された患者立体脳模型のうえで術前、シミュレーション手術を行い、手術の安全性、確実性を向上させることを目的とする。
患者立体脳模型作成のためにCTやMR画像から主要な解剖学的構造を抽出する半自動画像処理法を考案した。従来、こうした画像処理は画像の濃淡値のみより目的構造のセグメンテーションがおこなわれてきたが、組織の不均一性や画像に内包される雑音成分のため正確な抽出が困難であった。私たちは、この問題を克服するため、まず抽出すべき構造の画像特性を分析した。ついで輪郭強調、平滑化、2値化、縮退、拡散、収縮などの画像処理技法を流れ処理として適用し、個々の構造の画像特性に適合する画像域を抽出した。最後に、輪郭追跡により適切と判断された各構造の輪郭データのみを保存した。これら半自動化手法により、より客観的な画像抽出が可能となり、これらの輪郭データをもとに脳構造の立体再構成が容易にできた。輪郭データはワイヤーフレーム化し、脳立体画像として表示、脳立体模型のための型取りデータとした。
脳立体模型は紙粘土を素材に試作した。すなわち、断層画像のスライスと同じ厚さの紙粘土板に実物大の輪郭線を印刷し、それを裁断して重畳立体再構成した。模型は台に固定し、手術ナビゲーターを設置して小ヘラで切削、模擬手術を行った。その結果、実際の手術と同じような術野が再現できることを確認した。
私達のシステムは脳構造や病巣部の輪郭抽出、脳立体模型の半自動製作を行う。術者は実際の手術と同様、任意の手術体位のもとで開頭や手術アプローチ、さらには病巣摘出を模型のうえで試行できる。こうした実際の手術にきわめて密着した手術シミュレーションは手術の安全性や確実性の向上に寄与するものと考える。
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