Accuracy estimation and improvement of surgical navigation system based on error probability distribution and error propagation model

基于误差概率分布和误差传播模型的手术导航系统精度估计与改进

• 批准号: 22K12838
• 负责人: 小野木 真哉
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Tokyo Medical and Dental University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K12838/
• 关键词: 誤差解析; 誤差確率; 人的要因; 手術ナビゲーション; 医用システム; ナビゲーション; 誤差確率分布; 誤差伝搬

令和4年度では，ナビゲーションの誤差解析の中でも，術者がナビゲーション画面を目視して術具位置を合わせる際の人的要因についてモデル化をし，人的要因を考慮した誤差推定値が実験結果と一致するか評価を行った．人的要因については画面上の計画線と術具線の位置および姿勢の誤差の認識できる確率（弁別能）として定義した．これは，誤差を認識できた場合，ナビゲーション画面に基づいて術具位置を調整するため，誤差を認識できなかった場合に誤差として残るからである．被験者に対して，弁別能の測定を行った結果，個人差がありつつも全ての被験者において弁別能はシグモイド曲線でモデル化できることを確認した．次に，弁別能を用いた誤差解析手法について検討した．術具が計画に対して，ある誤差の時のナビゲーション画面へ投影を計算し，その投影結果に対して弁別能から誤差検出確率を算出する．これを十分な範囲の術具位置・姿勢に対して求めることで，術具の位置・姿勢誤差に対する誤差確率マップを得ることができる．この確率を重みとした誤差の事情平均平方根を求めることで誤差推定値を得ることができる．ナビゲーションに基づいた術具の位置合わせ精度と推定値を比較することで，本モデルの評価を行った．結果より，様々な投影方向に対しモデルと実験結果は非常によく一致し，弁別能を含む誤差解析が適切であることが確認された．以上の結果を国内学会で発表1件と，国際会議・論文（査読中）を進めている．

In order to analyze the error in the fourth year, the operator should consider the important factors of the human in the visual analysis of the image and the important factors of the human in the visual analysis. The main reason for people is to plan the line on the screen, to understand the error of the position and posture of the line, to determine the accuracy (function) and to define it. For example, if the error is recognized, the position of the tool in the base of the picture is adjusted. If the error is recognized, the error is recognized. The individual difference between the individual and the individual can be confirmed by the curve of the individual. Second, the function can be used to analyze errors. To calculate the projection results of the projection, the error detection accuracy is calculated. The position and posture of the instrument are determined by the error rate of the instrument. The accuracy of the error is calculated by the mean square root of the error. To compare the accuracy and estimated value of the position and position of the surgical instrument in the base case, this monitor's evaluation is performed. The results are consistent with each other, including error analysis. The results of the above are presented in the form of 1 domestic society, 1 international conference and paper (in the survey).

项目成果

ヒト弁別能を用いた仮想フルオロナビゲーションの誤差解析

利用人类辨别能力的虚拟荧光导航误差分析

• 发表时间: 2022
• 作者: 李 誠鎬;杉本 佳彦;加藤 且也;櫻井 誠;永田 夫久江;永田 夫久江;川田奈緒子;川田奈緒子;浜口 由里，有田 朗人，井田 歩美，平 博順;岩男悠真;川田奈緒子;川田奈緒子;Nishiyama A;Yuki Sekiguchi;八島嘉希，小野木真哉，中島義和
• 通讯作者: 八島嘉希，小野木真哉，中島義和