心嚢内視鏡3次元マッピングによるカテーテルアブレーション技術開発

2013 年度 実施状況報告書

• 研究課題/領域番号: 25750165
• 研究種目: 若手研究(B)
• 研究機関: 慶應義塾大学
• 研究代表者: 木村 雄弘 慶應義塾大学, 医学部, 特任助教 (20449002)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2015-03-31
• キーワード: 心嚢内視鏡 / 3次元

研究概要

本研究は、我々の考案した低侵襲心嚢内視鏡手術手技によって得られた肉眼的情報をマッピング情報として付加することで、新しいイメージングモダリティーを積極的に用いた心嚢内視鏡3次元マッピングによるカテーテルアブレーション技術開発を目的とした研究である。初年度の目標は3次元情報取得の方法の決定と内視鏡の光学的問題への取り組み、プロトタイプデザインに求められる基本要件の抽出であった。
3次元情報の取得のための様々な手法を検討した。レーザータイプの計測機などを用いた測定は、建築・土木現場における測量や文化財、プラント、工業製品の形状計測など、多くの分野で寸法や形状の非接触での計測で利用されているが、巨大なアームを要し、細かな手術の操作を伴う医療現場での導入は困難と考えた。3次元距離画像カメラは既に医療現場でも使用されるほど汎用性の高いものとなっており有用性が期待できたが、心嚢腔は他の被写体に対して空間が狭く距離が短いため2つのカメラの間隔を広げるなど工夫が必要であった。また、3次元情報取得のために少なくとも2本のシースを心嚢腔に挿入しなければならなくなることも考慮しなければならない。近年、1枚の写真から3次元情報を画像処理で抽出する方法が考案されていた。この方法は内視鏡そのものの改造自体も最小限にできる可能性があり、また心臓のような動く被写体を心電図同期して止まっているように撮像する必要のある我々のニーズに合致する可能性があり、引き続き今後も検討を進める予定である。

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

新しい3次元画像処理の医療現場に最も適した機器の仕様は全く未知であり、様々な専門家の意見を統合するのに時間を要した。またそれを内視鏡にくみ入れる際の光学的な問題の検討も時間を要した。しかしながら、海外からのレーザー媒体の購入、プロトタイプの作成は順調に進んでおり、来年度はこれらを動物モデルに取り入れた上で、画像解析を行っていきたい。

今後の研究の推進方策

動物実験モデルによる肉眼情報の可視化を今後の目標と掲げたが、当面は2次元画像の3次元化のために必要な画像条件、それに必要な内視鏡光学的な問題点の追究に時間を要することになる。その後、動物実験で取得した画像からジオメトリ作成への目標に向かって研究を進めていきたい。