| 研究課題/領域番号 |
23H03057
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究機関 | 筑波大学 |
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研究代表者 |
大鹿 哲郎 筑波大学, 医学医療系, 教授 (90194133)
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| 研究分担者 |
星 崇仁 筑波大学, 医学医療系, 講師 (10757892)
巻田 修一 筑波大学, 医学医療系, 准教授 (50533345)
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| 研究期間 (年度) |
2023-04-01 – 2026-03-31
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| キーワード | 画像鮮明化 / 眼科画像 / 静止画 / 動画 / 画像ファイリングシステム |
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| 研究実績の概要 |
産業用に開発された画像鮮明化アルゴリズムを医療用に最適化し，独自のアルゴリズム処理により，眼科映像（動画及び静止画）本来の質を復元させる方法を確立し，臨床応用している．人工知能（artificial intelligence，AI）で予測して作画したりせず，また他の画像加工処理ソフトのように情報を書き加えたりせずに，タイムラグなく鮮明化処理できる（遅延0.004秒）．静止画に関しては，眼科画像ファイリングシステムに組み込むことにより，臨床の場で容易に鮮明化を行い，その場で患者説明に使用できるシステムを構築した．多くの画像ファイリングシステムとの整合性を検討し，Claio（Findex），アイメッツeyemet’s，NAVIS（ニデック），Manta Exp，コーワVK-2s（興和），Medius（ビーライン），K FILES（河野医科）への搭載を進めた．動画に関しては，涙道内視鏡手術，硝子体内視鏡手術，3D Heads-up手術における応用を進めている．臨床における応用とともに，混濁液を用いた基礎実験を行い，パラメータの最適化を行っている．
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| 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
細隙灯顕微鏡写真，通常の眼底カメラによる眼底写真，広角眼底カメラ（OPTOS等）による眼底写真，手持ち眼底カメラによる眼底写真，フルオレセイン蛍光眼底造影，インドシアニングリーン蛍光眼底造影，optical coherence tomography angiography（OCTA），スマートフォンによる前眼部撮影，スマートフォンと凸レンズを用いて行う眼底写真（未熟児網膜症の評価など）など，様々な映像において画像鮮明化の効果を検討している．画像ファイリングシステムに取り込める画像については，患者説明への有用性を評価した．
動画については，涙道内視鏡の画像をリアルタイムで鮮明化することにより，手術時間が短縮され，手術結果も向上するとのデータが得られたので，解析を加え発表予定である．
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| 今後の研究の推進方策 |
動画については，硝子体内視鏡（町田製作所27G眼科内視鏡VIT-27MFY-S，ファイバーテック内視鏡FC-304 + FL-301 + FI-302）および涙道内視鏡（町田製作所LAC-06NZ-HS）を用い，画像鮮明化・解像度復元化の効果をin vitroモデルで確認する．白色混濁液あるいは赤血球希釈液を数段階の濃度で用意し，その溶液の中にチャートを設置する．内視鏡で観察し，鮮明化・復元高解像度化機能を種々のパラメータ設定でオンにした場合の視認性を比較する．3D Heads-up手術（アルコンNGENUITY 3D ビジュアルシステム，Carl Zeiss MeditecカールツァイスARTEVO 800）において，ダイナミックレンジ拡大，復元高解像度化，赤色透過を種々の条件設定で施行し，最適な条件を探る．硝子体切除，網膜処理，レーザー照射，白内障手術など各セグメントに分け，効果を定量的に評価する．
現在のリアルタイム鮮明化・復元高解像度化装置は 360mm×44mm×175mm程度のサイズの機器で，画像入力装置とモニターの間に設置して使用している．この機能を全てチップ化することにより，細隙灯顕微鏡，眼底カメラ，手術用カメラなど多くの撮像デバイスに埋め込むことができ，リアルタイム画像鮮明化の範囲が格段に拡がる．携帯デバイスでの活用が拡がれば，遠隔医療の発展に大きく寄与するものと考えられる．
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