３Dホログラム提示による先天性臓器形態異常疾患に対する学習・治療包括支援システム

使用 3D 全息图呈现的先天性器官异常综合学习和治疗支持系统

• 批准号: 22K02918
• 负责人: 池江 隆正
• 金额: $ 2.75万
• 依托单位: Kagoshima 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-22K02918/
• 关键词: ３Dホログラム; 医用画像; 小児外科; MR(Mixed Reality); 先天性形態異常疾患; 治療支援システム; 医学教育; シミュレータ; 先天性臓器形態異常疾患; 包括的治療支援システム

医療における外科系の臨床現場では、人体における局所解剖の知識と理解が重要だが、個体差つまり破格が存在し、必ずしも教科書通りの理解では手術を含めた診療が奏功しない場合も多い。特に先天形態異常が疾患の中心となる小児外科領域においては直腸肛門奇形(鎖肛)のように疾患によっては患者数だけ破格が存在し、病態の理解把握に難渋するだけでなく、術式決定とアウトカム、つまり生命・機能予後に影響を与えかねない。本研究では患者のCTやMRIなどの術前あるいは術中の医用画像から得られたDICOMデータを３Dポリゴンデータに変換、臓器をボリュームとして立体映像に再構成し, MR(Mixed Reality)ゴーグルを用いて現実空間に３Dホログラムとして投影提示するMR技術を応用し、小児外科領域における先天性形態異常疾患に対する学習支援システムとして医学生や研修医の疾患理解の教育に使用するだけでなく、臨床現場における外科医の手術方針を含む包括的治療支援システムを構築する。術前および術中の患者CT/MRI画像から得られたDICOMデータから対象臓器のセグメンテ―ションを行い３Dポリゴンデータに変換、臓器をボリュームとして立体映像を作成している。臨床例でのHolo Eyes使用の経験を重ねている。まずは小児外科手術の実臨床におけるMR技術の有用性を評価することで、術中に３Dホログラムを用いた手術ナビゲーションを行っている。中間位鎖肛、胆道拡張症、肝芽腫などで使用し、臨床現場での有用性を感じている。

The knowledge and understanding of anatomy in medical and surgical departments are important in many cases, and individual differences exist in many cases. In particular, congenital morphological abnormalities are the center of the disease and in the field of small surgery, the number of patients, the existence of abnormalities, the difficulty in understanding the pathology, the determination of surgical methods, the impact on life and function, and the future. This study included reconstruction of CT and MRI images of patients before and during surgery, reconstruction of DICOM images, reconstruction of 3D images, reconstruction of MR images, and reconstruction of MR images.(Mixed Reality): Application of MR technology in 3D visualization, projection and presentation, construction of learning support systems for congenital morphological abnormalities in pediatric surgery, educational use of medical students and trainees in disease understanding, surgical policies in clinical settings, including treatment support systems. Preoperative and intraoperative CT/MRI images of the patient were obtained from DICOM images, and 3D images were created from the images. Clinical examples of Holo Eyes use include: Evaluation of the usefulness of MR techniques in pediatric surgery, intraoperative 3D imaging, and surgical applications Interposition of anus, biliary tract dilatation, liver bud swelling, clinical field usefulness, etc.

项目成果

An analysis of the correlation between the efficacy of training using a high-fidelity disease-specific simulator and the clinical outcomes of laparoscopic surgery for congenital biliary dilatation in pediatric patients

高保真疾病特异性模拟器训练效果与腹腔镜手术治疗儿科先天性胆道扩张症临床结果的相关性分析

• DOI: 10.1007/s11548-022-02793-y
• 发表时间: 2022
• 期刊: International Journal of Computer Assisted Radiology and Surgery
• 影响因子: 3
• 作者: Yamada Koji;Muto Mitsuru;Murakami Masakazu;Onishi Shun;Sugita Koshiro;Yano Keisuke;Harumatsu Toshio;Nishida Nanako;Nagano Ayaka;Kawano Masato;Yamada Waka;Matsukubo Makoto;Kawano Takafumi;Kaji Tatsuru;Ieiri Satoshi
• 通讯作者: Ieiri Satoshi