Development of a navigation system for laparotomy surgery using AI control of a multi-view camera

利用多视角摄像机的人工智能控制开发剖腹手术导航系统

• 批准号: 22K08791
• 负责人: 橋本 真治
• 金额: $ 2.58万
• 依托单位: University of Tsukuba
• 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-22K08791/
• 关键词: 開腹手術ナビゲーション; 多視点手術映像カメラ

開腹術野を多視点から撮影し、術野の妨げとなる術者や助手の頭・手などを排除した映像を構築し、今後の外科教育の進歩に寄与する研究である。まず、はじめに、筑波大学消化器外科と筑波大学計算科学研究センターと合同で16台のカメラを円形に設置し、多視点から手術を撮影できる機材を作成した。手術操作の妨げになる位置へ設計に時間を要したが、その高さの調節機能や設置リグの大きさなど多段階の修正を経て、術野へ導入できるシステムに改善した。作成の段階ではあったが、開腹手術における多視点画像による術野撮影の意義を含めたコンセプトについて今後外科分野の学会で報告予定である。また、同システムを手術室で使用可能にするために衛生面に配慮すること、手術患者に同意を得る事、プライバシー保護の観点から、筑波大学倫理委員会(2022年8月17日）に提出し、認定を得ることができた(R04-087）。上記段階を経て、実際の手術動画を計３回撮影し、撮影画像について検討したところ、カメラ光量の問題点があがり、カメラシステムのマイナーなトラブルシューティングを施行する時間を要した。現時点では、完成形とはいかないものの手術画像としては十分利用できることを確認した段階である。この段階での研究内容を医用画像研究会に、発表する予定である。また、本機材の形状が、手術術者・助手の動きや手術器械操作の妨げにならない更なる配慮が必要であり、現在は第2号機の作成中である。

这项研究将用于从多个角度拍摄开放手术领域，并构建消除干扰该领域的外科医生和助手的头部和手的图像，从而有助于将来的手术教育发展。首先，我们首先与Tsukuba大学的胃肠病学系和计算科学中心合作，以圆形形状安装了16台相机，以创建可以从多个角度拍摄手术的设备。它花了一些时间来设计会阻碍手术操作的位置，但是经过多次修改（例如高度调整功能和安装钻机的大小），该系统得到了改进，以允许将其引入外科手术领域。尽管正处于准备阶段，但我们将在未来的外科会议上报告该概念，包括多视图图像在剖腹手术中的重要性。此外，从卫生考虑的角度来看，使该系统在手术室中提供，从外科患者获得同意并保护隐私，它已提交给Tsukuba大学伦理委员会（2022年8月17日），并能够获得认可（R04-087）。经过上述阶段之后，我们总共拍摄了三个实际的手术视频并检查了图像，并增加了相机光量的问题，并且花了一些时间对摄像机系统进行小小的故障排除。在这一点上，尽管它不是完整的形式，但已确认它可以用作外科手术图像。此阶段的研究内容将介绍给医学成像研究协会。此外，需要进一步考虑以确保该设备的形状不会干扰手术外科医生和助手的运动以及手术器械的运行，并且第二个单元目前正在建设中。

项目成果

直視下手術の術野中心を捉え続ける手術撮影装置の開発

开发在直视手术期间持续捕捉手术视野中心的手术成像设备

• 发表时间: 2022
• 作者: 小田竜也 ; 明石義正 ; 下村治 ; 古屋欽司 ; 橋本真治 ; 榎本剛史 ; 高橋一広 ; 小川光一 ; 大原佑介 ; 大和田洋平 ; 宮﨑貴寛 ; 土井愛美 ; 馬上頌子 ; 久倉勝治
• 通讯作者: 久倉勝治

開腹手術を対象とした多視点撮影システムの構築

开放手术多视角成像系统的构建

• 发表时间: 2023
• 作者: 髙島 彩華;松本 仁;白上 努;高月崚太郎・謝 淳・熊野皓一郎・北口大地・橋本真治・小田竜也・北原 格（筑波大）
• 通讯作者: 高月崚太郎・謝 淳・熊野皓一郎・北口大地・橋本真治・小田竜也・北原 格（筑波大）