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2017 年度 実施状況報告書

口腔癌に対する磁気式カテーテルナビゲーションシステムの要求仕様と精度評価の研究

研究課題

研究課題/領域番号 16K16411
研究機関横浜市立大学

研究代表者

大屋 貴志  横浜市立大学, 医学部, 助教 (40711263)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
キーワードナビゲーションシステム / レジストレーションシステム / 精度評価 / 口腔癌 / 超選択的動注法 / カテーテル留置術
研究実績の概要

本研究は、口腔癌に対する超選択的動注法のための磁気式カテーテルナビゲーションシステムを開発するうえで必要な要素技術であるマーカーレスレジストレーションシステムの精度評価が主な目的であった。マーカーレスレジストレーションは術前操作の煩雑さがなく、ビデオカメラで患者を撮影するだけで術前CTAを表示することが可能である。まず平成28年度の研究計画通り、倫理委員会の承認を受けた上で、これまで撮影された患者10名のCTA画像のセグメンテーション(関心領域抽出)を行った。模型は上顎歯列と両側の外頸動脈の3つのパーツからなり、これらを円柱モデルで連結し3Dプリンターで一塊とした模型を作製した。
次に平成29年度の研究計画通り、レジストレーション後にビデオカメラの画面に表示された術前CTA画像と実際の模型との誤差を光学式位置計測装置で計測した。これにより精度はRMSで0.88±0.31mm(前歯部を基準)と要求仕様2mmを十分に満たした。
本研究は、簡潔なレジストレーション手法を確立するという目的を達成し、磁気式カテーテルナビゲーションシステムの完成に寄与していると考えられる。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

本研究課題は、マーカーレスレジストレーションシステムの精度評価を行うために患者10名の模型を作製しノギスあるいは光学式位置計測装置で検証することであり、すべて予定通り実行し研究結果をまとめることができたが学会発表が不十分であり、また論文は投稿中であるから。

今後の研究の推進方策

マーカーレスで簡潔に術前CTA画像のレジストレーションが可能となり、術中の頭部変化に追従することも確認できているが、あくまで術前CT画像の血管が剛体であることを前提としていた検証までしか行うことができていない。頭頸部の姿勢変化により大きく変形するのは総頸動脈付近、すなわち本ナビゲーションシステムで使用される領域の中では中枢側であり超音波で撮像できる部位である。そのため術中に磁気センサ付超音波プローブで総頸動脈付近の血管画像を3次元位置座標とともに取得し、そこに術前CTA画像を重ね合わせることで精確に本来の目的であるナビゲーション情報を提示できると考えている。そして最終的に、どの程度の誤差が生じてもカテーテル留置に影響しないか複数名の術者で模擬留置術を行い検証する必要がある。今後の課題であり引き続き検証を重ねる予定である。

次年度使用額が生じた理由

平成29年度に行う予定であった学会発表や論文報告が遅れており、主にデータをまとめ発表するのに必要な費用による残額が生じた。現在、研究成果の学会発表、論文投稿の準備中であり今後、追加資料、学会参加費、投稿費等に使用する。

  • 研究成果

    (1件)

すべて 2017

すべて 学会発表 (1件)

  • [学会発表] 逆行性超選択的動注化学放射線療法のためのカメラを用いたマーカーレスナビゲーションシステムの精度評価2017

    • 著者名/発表者名
      栁田 健,大屋貴志,王 君臣,岩井俊憲,泉 敏治,光藤健司,小林英津子,佐久間一郎,藤内 祝
    • 学会等名
      第3回日本顎顔面再建先進デジタルテクノロジー学会総会・学術大会

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公開日: 2018-12-17  

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