2018 年度研究成果報告書

脊椎内視鏡手術のための次世代ナビゲーションシステムの開発

研究課題

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研究課題/領域番号	15K10418
研究種目	基盤研究(C)
配分区分	基金
応募区分	一般
研究分野	整形外科学
研究機関	和歌山県立医科大学
研究代表者	中尾慎一和歌山県立医科大学, 医学部, 博士研究員 (90405431)
研究協力者	竹村知晃
研究期間 (年度)	2015-04-01 – 2019-03-31
キーワード	ナビゲーションシステム / 脊椎内視鏡 / シミュレーター / 画像支援システム
研究成果の概要	仮想内視鏡を利用した次世代脊椎内視鏡手術ナビゲーションシステムの開発をおこなった。既存のナビゲーションシステムを利用し、MEDシステムの内視鏡の位置情報を我々の開発した内視鏡手術シミュレーターに転送し、仮想内視鏡画像を作成した。さらに高速回転ドリルの位置情報を内視鏡手術シミュレーター内の仮想ドリルと連動させ、腰椎模型を使った手術において、リアルタイムで仮想内視鏡画像上での骨切除が進行することが確認できた。Dice Similarity Coefficientを用いた画像の一致率87%から95%で良好であった。そのため実際の手術でも常に仮想内視鏡での骨切除を確認しながら手術することができる。
自由記述の分野	整形外科
研究成果の学術的意義や社会的意義	脊椎後方内視鏡手術は患者への侵襲が小さい反面、小さい術野と斜視境独特の視野から術中のオリエンテーションの把握が困難となる場合がある。今回開発した仮想内視鏡ナビゲーションでは、内視鏡および処置具の位置情報を既存のナビゲーションシステムから内視鏡手術シミュレーターに転送することで、仮想内視鏡においても、実際の手術と同時進行していくものである。そのためリアルタイムに骨切除の進行具合を確認することが可能であり、熟練医でなくても計画どおりに手術を行うことができる。