| 研究課題/領域番号 |
17K16765
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| 研究機関 | 関西医科大学 |
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研究代表者 |
吉田 敬之 関西医科大学, 医学部, 助教 (30634852)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| キーワード | 拡張現実 / augmented reality / 区域麻酔 / 硬膜外麻酔 / 神経ブロック / 超音波ガイド / ナビゲーション |
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| 研究実績の概要 |
本研究の最終目標は、現実空間の人体に脊椎などの骨構造を正確に投影し、それをガイドにして骨構造近傍に存在する神経の近くに正確かつ安全に針を進めて、 硬膜外ブロックなどの区域麻酔手技を行うことであった。一方で、皮膚表面から投影物までの距離に実際とは異なる物理的誤差が生じれば、この技術を臨床に応用して患者に実用するには、特に安全の面において、問題がある。平成30年度の計画で、われわれは発想を転換し、ARを用いて人体に投影された骨構造のみをガイドに区域麻酔手技を実行するのではなく、超音波ガイド下で行う区域麻酔手技中の針の動きや、針と超音波プローブとの位置関係を、ARを用いて超音波画像とともに表示する方法を開発していく方針とした。具体的には、OpenGL(グラフィックスライブラリ)とARtoolkit(AR開発環境)の組み合わせを用いて、患者皮膚、超音波プローブ、穿刺針の位置関係を三次元的に認識可能なシステムを構築することを目標とした。超音波ガイドを併用することで、骨構造のみに頼るのではなく、針が目標物(神経)あるいは危険な構造物(血管など)と接近する部分も可視化できると考えている。平成29年度中に研究協力施設(和歌山大学システム工学部)と研究方針について協議し、平成30年度に本システムの開発を開始した。既存のAPIを応用することで比較的容易にシステムを構築できると予想したが、現状ではAR画像上で示される針位置と実際の針位置との間に1 cm以上の誤差を認め、システムの実用性を評価する段階には至っていない。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
4: 遅れている
理由
研究協力施設(和歌山大学システム工学部)とともにARガイドシステムを開発中である。当初、既存のAPIを応用することで比較的容易にシステムを構築できると予想したが、現状ではAR画像上で示される針位置と実際の針位置との間に1 cm以上の誤差を認め、システムの実用性を評価する段階には至っていない。平成30年度中にその誤差を改善するべく検討・開発を行ったが、十分な成果は得られなかった。
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| 今後の研究の推進方策 |
開発中のARガイドシステムの目標物表示位置誤差の解消に向け、引き続き開発を進める。実用に耐える精度に至った段階で、穿刺用シミュレータを用いた有用性評価に移る。その結果次第では、倫理委員会での承認を得た上で、臨床評価を行うことも視野に入れている。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
研究進捗が遅れたことに伴い、ガイドシステムの評価のための物品費（シミュレータなど）の支出が保留され、次年度使用額が生じた。研究の進捗に応じて、この次年度使用額と平成31年度分として請求した助成金を、必要な物品の購入に充てる予定である。
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