A surgical support system of tracking intraoperative position of completely endophytic renal tumors

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本研究の目的は，完全埋没型腎腫瘍の腎部分切除手術を対象として，術中の腫瘍位置を動力学シミュレーションで推定し，その情報を術者が直感的に理解しやすい形で提示する腹腔鏡下腎部分切除手術支援システムを確立することである．この「完全埋没型腎腫瘍の術中位置が追跡可能な手術支援システムの構築」を実現するために，以下の研究を実施した．１．術中の腫瘍位置を動力学シミュレーションで推定するために，腎臓と腫瘍の3Dモデルを作成した．腎臓と腫瘍の3D モデルは，患者の医用画像から構築することを想定しているが，第一段階では簡便のため，ライフサイエンス統合データベースセンターが公開している，人体の臓器・器官3 次元モデルデータベースBodyParts3D/Anatomographyを用いて，腎臓と腎臓血管の3Dモデルを構築した．また，腎臓の内部に球状の腫瘍を生成した．２．シミュレーションで計算した3Dモデルの変形の精度検証などのため，腎臓と腫瘍の3Dモデルに基づいて，樹脂で柔軟な腎臓ファントムを作成した．３．モーションキャプチャシステムを用いて実際の手術器具の位置・姿勢を計測し，その計測結果から手術器具と臓器の接触を推定，接触による臓器の変位・変形を力学シミュレーションで計算した．内視鏡のスクリーンと変形した臓器の3Dモデルとを重畳表示した．手術器具の位置・姿勢を計測し，手術器具と臓器の相互作用を逐次更新し，MR技術を用いて推定した腎臓などの変形を術者に提示するシステムの確立が概ねにできた．