| 研究課題/領域番号 |
18500380
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 研究機関 | 九州大学 |
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研究代表者 |
洪 在成 九州大学, 大学院医学研究院, 寄付講座教員 (70404043)
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| 研究分担者 |
松宮 潔 東京大学, 大学院情報理工学系研究科, 助手 (40396792)
小西 晃造 九州大学, 大学院医学研究院, 寄付講座教員 (90380641)
中島 秀彰 九州大学, 大学院医学研究院, 寄付講座教員 (20253528)
橋爪 誠 九州大学, 大学院医学研究院, 教授 (90198664)
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| キーワード | 手術ナビゲーション / 穿刺ロボット / 画像誘導手術 / レジストレーション |
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| 研究概要 |
(1)MRIと超音波の融合
超音波プローブまたは、穿刺針に赤外線位置センサのマーカーを取り付け、その位置と方向をMR画像上に表示した。また、ナビゲーションソフト3D Slicerを用い、現在の超音波画像と同一断面のMR画像を再構成し表示した。
MRと超音波を併用したナビゲーションはエタノール注入療法、そしてラジオ派焼灼治療にてその応用可能性が検討された。超音波のみで病変部の同定が難しい場合、MRIを用いた3次元ナビゲーションにより、客観的に病変部を同定し、従来のエコーガイドより高い信頼度の穿刺治療が可能であることがわかった。
(2)位置合わせ(レジストレーション)機能の改良
治療時間の制約、または患者の呼吸止めの限界により、MRIでスキャンできる範囲が制限され、マーカーの一部が画像で確認できない場合、または赤外線位置センサで一部のマーカーの座標が得られない場合がある。本研究では、一部マーカーの情報が欠ける場合でも、残余マーカーの情報から最適な位置合わせ用の変換行列を求める処理を行った。また、マーカーの中、精度の低下に最も影響するものを自動的に検出し、再度測定をガイドする機能を追加した。なお、手術室の備え付けのアームにポラリス赤外線カメラを固定する専用のアダプターを設計、製作し、術中に安定した術具の認識を可能にした。
(3)穿刺ロボットの概念設計
ナビゲーションシステムから治療部位の座標を渡され、穿刺針の向きと位置を自動的に調整するロボットの概念設計を終了し、シミュレーションソフトにて可動領域などの確認を行った。本ロボットは、一とロボットが瞬時的に制御を切り替えられる機構となっており、高い安全性が保障される。
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