術中変形を伴う臓器内腫瘍位置の実時間内視鏡画像合成システムに関する研究

术中变形脏器内肿瘤定位实时内镜图像合成系统研究

• 批准号: 17700186
• 负责人: 山口 哲
• 金额: $ 2.18万
• 依托单位: Ritsumeikan University (2006)Osaka University (2005)
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2005
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2005 至 2006
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-17700186/
• 关键词: ビジュアルトラッキング; カメラキャリブレーション; 内視鏡手術; 再帰性反射マーカ; 画像合成; 手術ナビゲーション; 永久磁石; 磁場逆問題解析; 臓器変形; 拡張現実感

近年,低侵襲外科手術治療の一つである内視鏡外科手術において,医師の負担を減らし,より精確な手術を実現できるように手術支援ロボットや手術ナビゲーションシステムに関する研究が国内外間わず盛んに行われている.研究代表者はこれまでの研究で,術中変形を伴う臓器内腫瘍位置の実時間内視鏡画像合成システムを構築した.これらの研究では,ロボットの制御やナビゲーション用の画像合成を実現するために患者体内へ挿入された手術器具の先端位置を術中にロバストにトラッキングする方法が重要となる.トラッキング方法としては,臨床応用するという観点から,一般的に特別な装置を必要としないビジュアルトラッキング法が使用される.しかしながら,内視鏡は一般的なカメラとは異なり,主軸と光源の方向が一致していること,さらには内視鏡と物体との距離が近距離になるため,従来の色マーカを使用するアブローチではハレーションが起こり間題となる.そこで,平成18年度はこの内祝鏡の光学的特性に着目し,手術器具追跡用のマーカとして従来の色マーカに代わり,光学式3次元位置計測装置に使用されている赤外線反射マーカを使用したロバストなビジュアルトラッキング法を提案した.このマーカはプラスチック製の球の周辺に反射材が貼られており,入射した光と同じ方向に射出するという性質を持つため,内祝鏡で撮影された画像を輝度値に着目して単純に二値化するだけで,容易にマーカ部の抽出が可能となる.検証実験を通じて,従来の色マーカを使用するアプローチと比較してより安定にトラッキングが可能であることを確認し,さらに平成17年度までの研究で開発した「ダイレクト内視鏡キャリブレーション」におけるサンプリング法へ応用することで画像合成精度が向上することも確認した.

In recent years, in the treatment of low-invasive surgical surgery, surgical surgery has been widely used in many countries at home and abroad. in recent years, low-invasive surgical surgery has been widely used in the treatment of low-invasive surgical surgery in recent years. The representative of the research conducted a research project, which was used to synthesize portraits in time and time, and to synthesize pictures in time and time. In the course of the research, we need to make sure that the image synthesis system is used to show that the patient is involved in the leading-edge position of the device in the body. The method is accurate, the bed is used, and the general equipment is necessary to use the method. In general, the light source is in the same direction as the main light source, and the objects are close to each other in the same direction. In this way, you can use the light source to start the problem. In Pingcheng, in the year 18, the optical properties of optical devices are very popular, and the tracking of technological instruments is based on the color of optical devices. Optical 3-dimensional position counter devices are designed to use optical equipment to reflect off-line reflections. the proposed method is proposed for the use of optical equipment. The reflector around the ball, the reflector, the reflector, the incident light in the same direction. In recent years, the system has been widely used in recent years. In recent years, it is possible to make sure that it is possible to improve the accuracy of the image.

项目成果

内視鏡の光学的特性に着目したロバストなビジュアルトラッキング法~ダイレクト内視鏡キャリブレーションへの応用と検証~

关注内窥镜光学特性的鲁棒视觉跟踪方法~内窥镜直接标定的应用与验证~

• 发表时间: 2007
• 期刊: 生体医工学 45・1(印刷中)
• 作者: 山口 哲;西川 敦;宮崎 文夫;島田 順一
• 通讯作者: 島田 順一

Novel camera calibration procedure for real-time endoscopic image overlay

用于实时内窥镜图像叠加的新颖相机校准程序

• 发表时间: 2005
• 作者: Satoshi;Yamaguchi;Atsushi;Nishikawa;Junichi;Shimada;Kazuhiro;Itoh;Fumio;Miyazaki
• 通讯作者: Miyazaki

Real-time image overlay system for Endoscopic surgery using direct calibration of Endoscopic camera

使用内窥镜相机直接校准的内窥镜手术实时图像叠加系统

• 发表时间: 2005
• 期刊: Proc. of the 19th Intl.Congress and Exhibition on Computer Assisted Radiology and Surgery 1281
• 作者: Satoshi;Yamaguchi
• 通讯作者: Yamaguchi

ダイレクト内視鏡キャリブレーションにおける磁場干渉問題に関する基礎検討

内窥镜直接校准中磁场干扰问题的基础研究

• 发表时间: 2005
• 期刊: 生体医工学 Vol43, no4
• 作者: Xu JW;Morita I;Ikeda K;Miki T;Yamori Y.;山口 哲
• 通讯作者: 山口 哲