脳神経外科手術における感覚と手術操作間ギャップの分析

神经外科感觉与手术操作差距分析

• 批准号: 09220213
• 负责人: 加藤 天美
• 金额: $ 0.9万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 1997
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1997 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-09220213/
• 关键词: 仮想現実; 脳神経外科手術; 手術顕微鏡; 立体知覚; 手術ナビゲ-タ; ビデオシースルー; ピクチャーインピクチャー; インターフェイス

脳神経外科領域において仮想現実(VR)の応用がすすんでいる。しかし、術者とVR環境との適切なインターフェイスに関する研究はほとんどない。私たちはpicture in picture(PIP)機能を有するビデオシースルー顕微鏡と脳神経外科手術ナビゲ-タを用いて仮想物体に対する操作軌跡を記録、分析し、知覚と操作のギャップについて検討した。まず、術野を想定して円筒状のファントムを作成し、その内に操作の始点ならびに目標点を表す小球を立体的に配した。また、操作者には見えないがナビゲ-タでその位置が認識できる仮想的なゲート(VRG)を設けた。ファントムは通常の開頭手術を模して顕微鏡下に頭蓋固定器で手術台に固定した。ついで、顕微鏡下の両眼立体視を検討した。顕微鏡下手術熟練者と非熟練者を被験者にあらかじめVRGの位置を提示し、被験者に位置を記憶させた。その後、条件1;肉眼操作で、条件2;顕微鏡下操作で、条件3;ファントムは見ずナビゲ-タ画面下のみの操作で、条件4;PIP機能を併用した顕微鏡下操作で、VRG位置と被験者が認識する位置を吸引管で指し示した。さらに、このVR環境における作業効率を検討するため吸引管先端がVRGを経由してできるだけ正確にかつ早く目標点に到達するように吸引管を操作させた。その結果、顕微鏡下でのVRGの指示において熟練者と非熟練者の間に有意な差が認められた。これは顕微鏡下における奥行知覚が過大評価されることに起因した。また、PIP機能によりVR環境における作業効率が大きく改善された。本研究では仮想物体の操作を通して、手術顕微鏡下の立体知覚の歪みが明かとなった。これはPIP機能による補正が有効であった。脳神経外科手術では手術顕微鏡の性能は患者の生命に直結しうる重大な問題である。この成果を活かし、実空間との不整合を克服すべくよりよいインターフェイスを考えたい。

In the field of neurosurgery, the application of VR is discussed. Research on the appropriateness of VR environment for artists and professionals The PIP function allows you to record, analyze, and monitor the operation trajectory of the desired object in a microscope and neurosurgery. The first step is to create a cylinder and the second step is to create a sphere. In addition, the operator has to set up the virtual virtual reality (VRG) that allows him to know the location of the virtual reality. The surgical table is fixed under microscope.ついで、顕微镜下の両眼立体视を検讨した。For those skilled in microsurgery and those unskilled in microsurgery, the position of VRG is indicated and the position of VRG is memorized. Condition 1; Visual operation; Condition 2; Microscopic operation; Condition 3; View operation; Condition 4;PIP function combined; Microscopic operation; VRG position recognized; Suction tube indication. The suction tube tip is located at the right position in the VR environment. The result is that the VRG under the microscope indicates that the skilled person and the unskilled person have the intention to recognize each other. The reason for this is that we have to be careful. The PIP function improves the operation efficiency of VR environment greatly. This study aims to understand the manipulation of objects and the stereoscopic knowledge of surgical microscopes. The PIP function is corrected. Neurosurgery is a major issue in the performance of surgical microscopes that directly affect the lives of patients. The results of this study are as follows:

项目成果

Hirata M: "Computational imaging of cerebral perfusion by real time processing of DSA images. Clinical applications" Neurological Research. (印刷中). (1998)

Hirata M：“通过 DSA 图像实时处理进行脑灌注计算成像。临床应用”神经学研究（出版中）。

Yoshimine T: "Aberrant muscle activation in patients after resection of non-motor areas:Demonstration of surface electromyography." Neuroscience Letters. 244. 1-4 (1998)

Yoshimine T：“非运动区切除后患者的异常肌肉激活：表面肌电图演示。”

加藤 天美: "ニューロナビゲーションによる低侵襲手術" 先端医療. 4. 26-28 (1997)

加藤天美：“使用神经导航的微创手术”《高级医学》，4. 26-28 (1997)。

加藤 天美: "脳神経外科における感覚と手術操作間ギャップの分析" 脳神経外科. (印刷中). (1998)

加藤天美：“神经外科中感觉与外科手术之间的差距分析”神经外科（1998 年）。

Kato A: "Computer-assisted Neurosurgery" Springer Verlag,Tokyo, 216 (1997)

加藤 A：“计算机辅助神经外科”Springer Verlag，东京，216 (1997)