超音波関節鏡を併用した次世代型関節鏡ARシステムの開発

肘関節周囲を走行する正中神経、尺骨神経、橈骨神経と骨の情報を関節鏡画像に重畳表示するAugmented reality (AR)を臨床例に対して行った。リアルタイムに重畳表示するために位置追跡装置であるMicronTrackerの双眼カメラが必要であるが、このシステムでは高頻度に関節鏡に取り付けたマーカーを認識しないことが判明した。そのため、名古屋大学医学部附属病院手術室にAcuity社から購入したOptitrackのmotion tracking systemを用いてマーカーをシームレスに追跡可能であるかの実験を行った。Optitrackのカメラ6台を手術室に取り付けて実験を行い、死角無しに位置情報を得ることが可能であった。Motion tracking systemの変更に伴い、ARのプログラムを修正した。ソフトウエアRhinocerosを用いてOverlayしているが、重畳表示誤差の調整と関節鏡の魚眼レンズによる辺縁の歪みの補正に取り組んでいる。結論としてキャリブレーションパターンから推定して補正する手法を取り入れる予定である。現在開発中の肘関節鏡ARにおいては個々の患者での術前CTとMRI画像から神経と骨の情報を抽出している。今後、多くの症例に対応するために、肘関節周辺を走行する神経の3次元解剖のvariationを調査している。仮説としては骨の形態とサイズによって神経の走行は規定され、誤差が1cm以内と考えている。もしそうであれば、個々の患者のデータから神経と骨の情報を抽出せずに、予めストックされた肘関節周辺の神経の3次元情報を重畳表示することで、実際の臨床において簡便にARを使用することが可能になると考えている。

肘関節周囲を走行する正中神経、尺骨神経、橈骨神経と骨の情報を関節鏡画像に重畳表示するAugmented reality (AR)を臨床例に対して行った。リアルタイムに重畳表示するために位置追跡装置であるMicronTrackerの双眼カメラが必要であるが、このシステムでは高頻度に関節鏡に取り付けたマーカーを認識しないことが判明した。そのため、名古屋大学医学部附属病院手術室にAcuity社から購入したOptitrackのmotion tracking systemを用いてマーカーをシームレスに追跡可能であるかの実験を行った。Optitrackのカメラ6台を手術室に取り付けて実験を行い、死角無しに位置情報を得ることが可能であった。Motion tracking systemの変更に伴い、ARのプログラムを修正した。ソフトウエアRhinocerosを用いてOverlayしているが、重畳表示誤差の調整と関節鏡の魚眼レンズによる辺縁の歪みの補正に取り組んでいる。結論としてキャリブレーションパターンから推定して補正する手法を取り入れる予定である。現在開発中の肘関節鏡ARにおいては個々の患者での術前CTとMRI画像から神経と骨の情報を抽出している。今後、多くの症例に対応するために、肘関節周辺を走行する神経の3次元解剖のvariationを調査している。仮説としては骨の形態とサイズによって神経の走行は規定され、誤差が1cm以内と考えている。もしそうであれば、個々の患者のデータから神経と骨の情報を抽出せずに、予めストックされた肘関節周辺の神経の3次元情報を重畳表示することで、実際の臨床において簡便にARを使用することが可能になると考えている。