权益分类	功能权益	普通用户	{{item.name}}会员
{{category.name}}	{{benefitItem.name}}

三次元CT画像を術野に投影した拡張現実感表示による口腔外科手術支援システムの開発

使用增强现实显示器开发口腔手术支持系统，将 3D CT 图像投影到手术区域

基本信息

批准号：
21659461
负责人：
森良之
金额：
$ 1.86万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
财政年份：
2009
资助国家：
日本
起止时间：
2009 至 2010
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-21659461/
关键词：
手術ナビゲーション医用画像処理

项目摘要

口腔領域は解剖学的に複雑な構造を有するため、歯および骨の三次元的な形態・位置・方向を立体的に把握することはきわめて重要であり、口腔外科手術においては、とくに三次元的な空間認識は欠かせない。本研究では、生体の内部構造、手術器具の位置、アプローチ方向を現実の術野に拡張現実感表示することにより、正確かつ安全な手術環境を構築することを目的とした。高精度3Dプリンタにて立体モデルを作成し、電動式骨手術器械にマーカーを取り付け、光学式トラッキングシステムにより位置を検出させた。目標点を定義した後、三次元CT画像および電動式骨手術器械の進入位置・角度・距離に関する情報を、実空間にリアルタイムを重畳表示し、目標点を見ながら切削し、標的位置誤差を評価した。三次元CT画像を立体映像として実空間に拡張現実感表示し、空間的な位置関係を立体的に理解することが可能であった。本システムの標的位置誤差は1mm以下と少なく、手術器具の位置やアプローチ方向を術野に立体表示することによりナビゲーションすることが可能であり、拡張現実感ナビゲーションシステムの口腔外科手術への応用の可能性を示した。異分野における先進的技術の導入により、肉眼では見えない部分を見えるようにして、既存の外科手術では満たすことができないヒトの能力を超えた空間認識を実現したコンピュータに管理された科学的根拠に基づいた客観的かつ定量的な予知性・安全性の高い画期的な手術法が開発できると考えられる。

The oral area has a complex structure of anatomy, teeth and bones. The three-dimensional shape, position and direction are important. The three-dimensional spatial understanding of oral surgery is not enough. This study aims to establish a safe surgical environment based on the internal structure of the organism, the location of surgical instruments, and the orientation of surgical instruments. High precision 3D image processing, electric bone surgery equipment, optical image processing Target point definition, three-dimensional CT image, electric bone surgical instrument entry position, angle, distance, information, spatial information, target point, cutting, target position error evaluation Three-dimensional CT images can be understood in terms of spatial representation and spatial positional relationships. The position error of the target of the instrument shall be less than 1mm, and the position and orientation of the surgical instrument shall be displayed in the stereoscopic representation of the surgical field. The introduction of advanced technology in different fields, the ability to see with the naked eye, the ability to understand space beyond the existing surgical procedures, the development of scientific management, the development of quantitative knowledge, and the development of high-level surgical procedures with safety.