2010 Fiscal Year Annual Research Report
三次元インテグラルビデオグラフィ画像による膝関節手術の画像誘導システムの開発
Project/Area Number |
09J09746
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Research Institution | The University of Tokyo |
Principal Investigator |
TRAN Huy Hoang 東京大学, 大学院・情報理工学系研究科, 特別研究員(DC1)
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Keywords | Integral Videography / 拡張現実 / 位置合わせ / 臨床応用 |
Research Abstract |
本研究では手術支援システムのための三次元Integral Videography (IV)立体画像の臨床応用化を目的とし、従来の画像における問題点及び手術現場に導入する時に生じる問題点の解決を目指す。 手術をよりスムーズに行えるために、三次元IV立体画像を用いた手術ナビゲーションシステムを構築する。また、AR(拡張現実)技術を生かし、手術部位及び関連情報の立体映像を直接患者の体に表示することで、より直感的な手術支援を提案する。 前年度ではIV画像のレンダリング速度の課題を解決し、GPUによるリアルタイムレンダリングを実現した。本年度はIV画像を利用したARシステムを臨床に応用するために、システムの改良及び評価実験を行った。 臨床応用における課題を特定し、それらの課題を解決するために、実際に臨床現場の医者と共同研究を行った。具体的には、口腔外科に応用することを想定した時に生じた課題を見出し、課題を解決するためにシステムの改善を行った。 画像・患者間の位置合わせを行うために空間中に投影される三次元IV像の座標を計測する必要がある。実際の手術に使用するために、位置計測の作業を簡略化しなければならない。この問題を解決するために、半自動の位置合わせ方法を開発し、作業の時間及び精度を大幅に改善した。 手術を正確に行うために、手術器具の先端位置、姿勢、器具から計画した手術経路への距離を直感的に分かることが重要である。IV画像の表示画面にこれらの情報を適合することで、術者の決断に至るまでの時間を短縮することが出来、システムの有効性の向上を図った。 上記の成果を評価するため、実際の手術現場を模擬した実験環境を作り、様々な実験を行った。具体的に、手術で頻繁に行われる骨の穿刺、切削実験を行い、実験結果として1mm以下の精度が得られた。実験結果により、臨床に応用するための十分な精度であることが分かった。
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Research Products
(2 results)