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2018 年度 研究成果報告書

拡張現実を用いた新しい形の手術支援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 15K15530
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分基金
研究分野 脳神経外科学
研究機関自治医科大学

研究代表者

渡辺 英寿  自治医科大学, 医学部, 研究員 (50150272)

研究分担者 益子 敏弘  自治医科大学, 医学部, 准教授 (90275701)
山口 崇  自治医科大学, 医学部, 准教授 (20245070)
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2019-03-31
キーワード脳外科手術 / オリエンテーション / 拡張現実 / MRI / CT / ナビゲーション手術
研究成果の概要

ナビゲーターは脳外科手術に不可欠だが、いくつかの問題もある。それらの問題を克服するために、全手術室追跡機能を備えた拡張現実型ナビゲーターを開発した。あらかじめMRI / CTから頭蓋内構造の3D画像を抽出。患者頭部を3D追跡されたタブレットPCの背面カメラで撮影し、3D画像を頭部の動画に重畳する。重畳は各方向から連続的に行い患者頭部が透けるように頭蓋内のオリエンテーションが得られる。ファントム実験での精度は約1mm。32例の腫瘍切除手術中の評価では精度約2mm、皮切、開頭位置決定、頭蓋内腫瘍の位置確認に有用であった。断面表示、トラクトグラフィーの表示、顕微鏡下の手術にも対応予定である。

自由記述の分野

脳神経外科

研究成果の学術的意義や社会的意義

ナビゲーターは脳外科手術に不可欠となっているが、手術の円滑な進行を妨げるいくつかの問題がある。外科医は、術野の外にあるPCモニタに目をやり、術野に合うようにMRI / CTの方向を頭の中で回転させることが必要とされる。このような問題を克服するために、全手術室追跡機能を備えた拡張現実型ナビゲーションシステムを開発した。本システムの主な利点は、それが従来の点対点のナビゲーションとは対照的に3次元で直感的なナビゲーションが可能となった点にある。
近い将来実用化される外視鏡システムや、ヘッドマウントディスプレイなどにもそのまま応用できる大きな利点がある。

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公開日: 2020-03-30  

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