Research and Development of Visualization of Affected Lesion in Arthroscopic Surgery Using Augmented Reality

利用增强现实技术实现关节镜手术中受影响病变可视化的研究与发展

• 批准号: 23791649
• 负责人: TASHIRO Yasutaka
• 金额: $ 2.58万
• 依托单位: Kyushu University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2011
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2011 至 2013
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-23791649/
• 关键词: Augmented Reality; 可視化; 画像重畳; 関節鏡手術; コンピュータ手術支援; 前十字靱帯; 離断性骨軟骨炎; 前十字靭帯; 3次元医用画像処理; 手術シミュレーション; 膝関節手術

Augmented reality, AR is an innovative technology which superimposes virtual reality images onto a real world. It can visualize an affected lesion hidden by normal structures. We have introduced it into the arthroscopic surgery. We aimed to examine the usefulness of the AR navigation system in the arthroscopic surgery.The navigation system arthroscopy was built with newly designed device and modified point to point registration using the customized reference stay with optical markers. We designed models of osteochondritis dissecans, OCD knees. Registration was performed using skin markers and Poraris optical tracking system. The accuracy of registration and that of image overlay using new devices were evaluated.The accuracy of registration by using the new devices was mean 0.94 +- 0.74mm. The overlay accuracy was mean 3.51 +- 2.64mm on 2D monitor. AR is a useful help for arthroscopic surgery not only in the treatment of OCD lesion but also in the treatment of ACL injury and tumors.

增强现实，AR是一种将虚拟现实图像叠加到真实的世界上的创新技术。它可以可视化隐藏在正常结构中的受影响的病变。我们已经将其引入关节镜手术。我们旨在检查AR导航系统在关节镜手术中的有用性。关节镜手术导航系统采用新设计的设备构建，并使用带光学标记的定制参考支架进行改进的点对点配准。我们设计了剥脱性骨软骨炎、强迫症膝关节模型。使用皮肤标记和Poraris光学跟踪系统进行配准。评价了新装置的配准精度和图像重叠精度，新装置的配准精度平均为0.94 ± 0.74mm。2D显示器上的覆盖精度平均为3.51 ± 2.64mm。AR不仅在治疗强迫症病变方面，而且在治疗ACL损伤和肿瘤方面都是关节镜手术的有益帮助。

项目成果

前十字靱帯再建術での骨孔作製法の違いによる骨孔位置と術後不安定性-骨付き膝蓋腱を用いた再建例での検討

前交叉韧带重建中骨孔制备方法差异导致的骨孔位置及术后不稳定性——带骨髌腱重建病例研究

• 发表时间: 2013
• 作者: Tashiro Y;Okazaki K;Matsubara H;Iwamoto Y;田代泰隆,岡崎賢,松原弘和,大崎幹仁,水内秀城,濱井敏,岩本幸英
• 通讯作者: 田代泰隆,岡崎賢,松原弘和,大崎幹仁,水内秀城,濱井敏,岩本幸英

完全型の隔壁を有する膝蓋上滑膜ひだ障害の3例.

髌上滑膜皱襞紊乱伴完全性隔膜三例。

• 发表时间: 2012
• 期刊: 整形外科と災害外科
• 作者: 福徳款章;田代泰隆;坂本昭夫;松田秀一;岡崎賢;岩本幸英
• 通讯作者: 岩本幸英

三次元CTを用いた前十字靱帯二重束の大腿骨付着部シミュレーションと骨孔設置位置に関する検討

3D CT模拟前交叉韧带双束股骨附着点及骨孔安装位置研究

• 发表时间: 2011
• 作者: 植村宗則、岡崎賢;ほか
• 通讯作者: ほか

Validity of newly-developed augmented reality navigation system for arthroscopic surgery

新开发的增强现实导航系统用于关节镜手术的有效性

• 发表时间: 2012
• 作者: Munenori Uemura;Yasutaka Tashiro;Ryuichi Kumashiro;Morimasa Tomikawa;Makoto Hashizume
• 通讯作者: Makoto Hashizume

三次元CT骨モデルを用いた前十字靭帯二重束の大腿骨孔シミュレーションと術後設置位置の検討 -trans-tibial法 vs. far-medial法-

3D CT骨模型模拟前交叉韧带双束股骨隧道及术后安装位置检查-经胫骨法与远内侧法-

• 发表时间: 2012
• 作者: Munenori Uemura;Yasutaka Tashiro;Ryuichi Kumashiro;Morimasa Tomikawa;Makoto Hashizume;田代泰隆,岡崎賢,植村宗則,豊田和孝,橋爪誠,岩本幸英;田代泰隆,岡崎賢,松田秀一,植村宗則,豊田和孝,松原弘和,橋爪誠,岩本幸英;田代泰隆,岡崎賢,植村宗則,豊田和孝,橋爪誠,岩本幸英;田代泰隆 岡崎賢 植村宗則 豊田和孝 橋爪誠 岩本幸英;田代泰隆 岡崎賢 松田秀一 植村宗則 豊田和孝 松原弘和 橋爪誠 岩本幸英
• 通讯作者: 田代泰隆 岡崎賢 松田秀一 植村宗則 豊田和孝 松原弘和 橋爪誠 岩本幸英