MRI脊椎外科手術ロボットの工学的基盤と臨床的方法論の構築

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 14702070
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 波多 伸彦 東京大学, 大学院・情報理工学系研究科, 講師 (50334256)
• Keywords: コンピュータ外科 / 画像誘導手術 / MRI

Research Abstract

本研究では穿刺針を画像誘導下に経皮的に脊椎に挿入し、最小限の侵襲で脊椎外科治療を行うための工学的基盤と方法論を構築する。特に、MRI撮影法の開発と外科ロボット技術の基礎研究を重点的に行い新時代の脊椎外科の礎とする。平成14年度は以下のテーマについて研究を行い、成果を得た。
サブテーマ1)MRI射影マッチング撮影法:穿刺針を周囲の患部を傷つけずに、安全に患部へ誘導するためのMRI画像誘導の手法を開発した。これまでの研究ではこの問題を画像マッチングを用いて解決してきたが本研究では画像ではなくMRIの射影データ同士をマッチングして,体動を計測補正する「MRI射影マッチング」を完成させた。射影データはMRIのシーケンス改良により,1回のエコーから収集することができるため,これを利用したマッチングを30ミリセカンドの周期で体動補正を行うことができる可能性が示唆された。
サブテーマ2)画像追従型ロボットの開発:超音波画像監視下で、画像内に描出されたターゲットを追従し、ロボットを移動させる機構、アルゴリズム、システムを開発した。

Research Products

• [Publications] Morikawa S, Inubushi T, Kurumi Y, Naka S, Sato K, Tani T, Haque HA, Tokuda J, Hata N: "New Assistive Devices for MR-guided Microwave Thermocoagulation of Liver Tumors"Academic Radiology. 10. 180-188 (2003)
• [Publications] Hirose M, Bharatha A, Hata N, Zou KH, Warfield SK, Cormack RA, D'Amico A, Kikinis R, Jolesz FA, Tempany CMC: "Quantative MR Imaging Assesment of Prostate Gland Deformation before and during MR Imaging-guided Brachytherapy"Academic Radiology. 9(8). 906-912 (2002)
• [Publications] 大橋晃太, 波多伸彦, 松村有子, 緒方徹, 佐久間一郎, 矢作直樹, 土肥健純: "骨穿孔小型軟性ドリルを用いた骨髄移植用 造血幹細胞採取マニピュレータの開発"日本コンピュータ外科学会誌. (印刷中). (2003)