GPUの深度画像並列処理機能による肝臓手術ナビゲーションシステムの製作とその評価

2017 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 26289069
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 一部基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 知能機械学・機械システム
• 研究機関: 大阪電気通信大学
• 研究代表者: 登尾 啓史 大阪電気通信大学, 総合情報学部, 教授 (10198616)
• 研究分担者: 小枝 正直 大阪電気通信大学, 総合情報学部, 准教授 (10411232) ; 大西 克彦 大阪電気通信大学, 総合情報学部, 准教授 (20359855) ; 海堀 昌樹 関西医科大学, 医学部, 准教授 (30333199) ; 陳 延偉 立命館大学, 情報理工学部, 教授 (60236841) ; 權 雅憲 関西医科大学, 医学部, 教授 (70225605)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2018-03-31
• キーワード: 手術ナビゲーション / GPGPU / 並列処理 / 深度画像 / Zバッファリング

研究成果の概要

肝臓手術ナビゲータを製作し、手術室で利用できるかどうか評価した。
まず、z-bufferと深度画像のマッチングより、仮想肝臓と実肝臓の位置・姿勢を合致させた。次に、無影灯2台が術部を照射する手術室で、前述のマッチング誤差を最小化する探索アルゴリズムを最急降下法から焼きなまし法に変更したり、遮光フィルタで無影灯を蓋ったりし、仮想肝臓が実肝臓を追従する誤差が1㎝以内になるようにした。さらに、前述のマッチング誤差を小さくするように仮想肝臓の形状を変化させるようにした。最後に、メス先が３脈管や癌組織に過度に接近したら、色彩・音声・振動で医師の注意を喚起し、次のメス動作を医師に提示する機能も付加した。

自由記述の分野

知能機械学・知能情報学