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2014 年度 実績報告書

仮想現実による頭皮投影型新規脳手術ナビゲーションシステムの開発

研究課題

研究課題/領域番号 24592145
研究機関杏林大学

研究代表者

丸山 啓介  杏林大学, 医学部, 学内講師 (10345192)

研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2015-03-31
キーワード画像処理 / 脳神経外科
研究実績の概要

脳神経外科手術前の画像情報を入手し、それを3次元的に再構築して手術に必要な位置、角度、倍率が得られるような画像処理が行えるシステムを構築した。すなわち、Macintoshコンピュータに画像処理ソフトOsiriXと、専用のWindowsワークステーションに最先端の高機能な画像処理ソフトAmiraを導入した。また、可視化ソフトParaviewを用いた画像処理環境を設定し操作が可能なiPadソフト KiwiViewerを発掘し導入した。これらを用いてMRI、CT、血管撮影等のDICOM画像を読み込み、皮膚と骨、腫瘍、脳室など目標となる構造物の3次元的画像を作成した。上記の画像処理ソフトの特性や画像処理時間、獲得可能な画像情報などにつきその優劣、利点・欠点を比較検討を行った。
上記作業にて作成した画像をコンピューターのディスプレー上ではなく頭皮上に投影する、augmented reality(仮想現実)が実現可能なプロジェクターアームを開発した。さらに、投影時の誤差を投影する位置に関係なく低減させるため、これにKinectセンサーを設置した。
特に最終年度においては、電気通信大学の工学博士からの助言を得て、投影誤差を低減させるため、Microsoft社のKinectセンサーを取り入れることとした。当初は初版であるKinectセンサーv1を試用したが、精度に問題があることが判明した。その後にv2を導入し、これを用いて頭皮および顔面の形状を元に投影に際しての位置合わせ作業を行った。ただし、これを安定運用するには精度の問題で調整が必要であることも判明した。このため、この研究はこの段階で完結することとし、別の研究事業に引き継ぐのが妥当であると判断した。

  • 研究成果

    (20件)

すべて 2015 2014

すべて 雑誌論文 (8件) (うち査読あり 2件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (10件) 図書 (2件)

  • [雑誌論文] クラウドサービスを有効活用しよう, 日常診療に役立つIT2015

    • 著者名/発表者名
      丸山 啓介
    • 雑誌名

      脳神経外科速報

      巻: 25 ページ: 318-322

  • [雑誌論文] データバックアップは必須です, 日常診療に役立つIT2015

    • 著者名/発表者名
      丸山 啓介
    • 雑誌名

      脳神経外科速報

      巻: 25 ページ: 94-97

  • [雑誌論文] 脳室内出血を主体とする破裂脳動脈瘤の治療2015

    • 著者名/発表者名
      丸山 啓介、山口 竜一、野口 明男、佐藤 栄志、塩川 芳昭
    • 雑誌名

      脳卒中の外科

      巻: 42 ページ: 447-452

    • DOI

      10.2335/scs.42.447

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Neurosurgical simulation by interactive computer graphics on iPad2014

    • 著者名/発表者名
      Maruyama K, Kin T, Saito T, Suematsu S, Gomyo M, Noguchi A, Nagane M, Shiokawa Y
    • 雑誌名

      Int J Comput Assist Radiol Surg

      巻: 9 ページ: 1073–1078

    • DOI

      10.1007/s11548-014-0993-0

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 医学書の整理術/活用術, 日常診療に役立つIT2014

    • 著者名/発表者名
      丸山 啓介
    • 雑誌名

      脳神経外科速報

      巻: 24 ページ: 1250-1253

  • [雑誌論文] iMovieで拡張高い手術ビデオを作ろう, 日常診療に役立つIT2014

    • 著者名/発表者名
      丸山 啓介
    • 雑誌名

      脳神経外科速報

      巻: 24 ページ: 1026-1029

  • [雑誌論文] iMovieでの手術ビデオ編集の基本, 日常診療に役立つIT2014

    • 著者名/発表者名
      丸山 啓介
    • 雑誌名

      脳神経外科速報

      巻: 24 ページ: 798-802

  • [雑誌論文] 動画扱いのスペシャリストになろう, 日常診療に役立つIT2014

    • 著者名/発表者名
      丸山 啓介
    • 雑誌名

      脳神経外科速報

      巻: 24 ページ: 582-586

  • [学会発表] CEA周術期におけるINVOSのパターン解析2015

    • 著者名/発表者名
      岡田 啓、脊山 英徳、鳥居 正剛、岡村 耕一、丸山 啓介、山田 深、傳法 倫久、塩川 芳昭
    • 学会等名
      第44回日本脳卒中の外科学会
    • 発表場所
      広島
    • 年月日
      2015-03-27 – 2015-03-27
  • [学会発表] Eloquent AVMに対するiPadでの術前シミュレーション2015

    • 著者名/発表者名
      丸山 啓介、野口 明男、金 太一、久米 賢、塩川 芳昭
    • 学会等名
      第44回日本脳卒中の外科学会
    • 発表場所
      広島
    • 年月日
      2015-03-26 – 2015-03-26
  • [学会発表] 傍鞍部腫瘍に対する耳鼻科との4 hands endonasal surgery2015

    • 著者名/発表者名
      丸山 啓介、横井 秀格、山口 竜一、野口 明男、甲能 直幸、塩川 芳昭
    • 学会等名
      第2回手技にこだわる脳神経外科ビデオカンファレンス
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2015-01-24 – 2015-01-24
  • [学会発表] iPadを用いたコンピューターグラフィックスによる術前シミュレーション操作2014

    • 著者名/発表者名
      丸山 啓介、金 太一、野口 明男、永根 基雄、塩川 芳昭
    • 学会等名
      第73回日本脳神経外科学会総会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2014-10-09 – 2014-10-09
  • [学会発表] Experience of IN Vivo Optical Spectroscopy during and after carotid endarterectomy2014

    • 著者名/発表者名
      Okada K, Maruyama K, Torii M, Okamura K, Seyama H, Yamada S, Dembo T, Shiokawa Y
    • 学会等名
      12th Japanese-Korean Friendship Conference on Surgery for Cerebral Stroke
    • 発表場所
      大阪
    • 年月日
      2014-09-27 – 2014-09-27
  • [学会発表] Multimodality surgery including preoperative simulation for vascular malformations in the eloquent area2014

    • 著者名/発表者名
      Maruyama K, Tanaka M, Okada K, Noguchi A, Shiokawa Y
    • 学会等名
      12th Japanese-Korean Friendship Conference on Surgery for Cerebral Stroke
    • 発表場所
      大阪
    • 年月日
      2014-09-26 – 2014-09-26
  • [学会発表] 傍鞍部腫瘍に対するendoscopic skull base surgery2014

    • 著者名/発表者名
      久米 賢、丸山 啓介、山口 竜一、野口 明男、塩川 芳昭
    • 学会等名
      第19回日本脳腫瘍の外科学会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2014-09-12 – 2014-09-12
  • [学会発表] コンピューターグラフィックスによる術前シミュレーションとiPadでの閲覧の有用性2014

    • 著者名/発表者名
      岡田 啓、丸山 啓介、金 太一、野口 明男、永根 基雄、塩川 芳昭
    • 学会等名
      第14回日本術中画像情報学会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2014-07-12 – 2014-07-12
  • [学会発表] 傍鞍部腫瘍に対するendoscopic skull base surgeryの適応と限界(シンポジウム「Endoscopic skull base surgery~適応と限界~2」 )2014

    • 著者名/発表者名
      丸山 啓介、横井 秀格、山口 竜一、野口 明男、甲能 直幸、塩川 芳昭
    • 学会等名
      第26回日本頭蓋底外科学会
    • 発表場所
      幕張
    • 年月日
      2014-06-19 – 2014-06-19
  • [学会発表] Optimization of the role of endoscope in transsphenoidal surgery2014

    • 著者名/発表者名
      Maruyama K, Yokoi H, Yamaguchi R, Noguchi A, Kono N, Shiokawa Y
    • 学会等名
      6th World Congress for Endoscopic Surgery of the Brain, Skull base, and Spine
    • 発表場所
      Milan, Italy
    • 年月日
      2014-04-14 – 2014-04-14
  • [図書] 内頚動脈の画像診断とシミュレーション. 井川房夫、宮地 茂(編): 内頚動脈瘤 (ICA Aneurysm)のすべて 遠位部 (supraclinoid) ―シミュレーションで経験する手術・IVR2015

    • 著者名/発表者名
      丸山 啓介、塩川 芳昭(分担執筆)
    • 総ページ数
      5-9
    • 出版者
      メディカ出版
  • [図書] 側頭葉およびその近傍の腫瘍(中頭蓋窩も含む). 日本臨牀(別冊): 神経症候群(第2版)Ⅲ-その他の神経疾患を含めて-2014

    • 著者名/発表者名
      丸山 啓介、塩川 芳昭(分担執筆)
    • 総ページ数
      454-457
    • 出版者
      日本臨床社

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公開日: 2016-06-01  

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