術者の視界を紡げない赤外レーザ高速形状スキャンを用いた手術ナビゲーションシステム

使用红外激光高速形状扫描的手术导航系统，不会让外科医生的视线交织在一起

• 批准号: 17760213
• 负责人: 林部 充宏
• 金额: $ 1.79万
• 依托单位: Jikei University School of Medicine
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2005
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2005 至 2006
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-17760213/
• 关键词: 計測工学; 知能ロボティクス; コンピュータ外科; バーチャルリアリティ

本年度は手術ナビゲーションシステムの開発に必要となるロボット手術に対応可能な術前医用画像を用いたプランニングシステムの開発および赤外領域対応高速度カメラを用いたリアルタイム画像取得システムの構築を行った.適切な手術ナビゲーションを行うためには術前の医用画像を効果的にハンドリング可能とし,術中においてその内部構造を伴うデータを可視化するソフトウェアの開発が必要となる.そこで本年度においてボリュームレンダリングを用いたロボット手術に対応可能なプランニングシステムの開発を行い,術前医用画像の可視化方法を実装した.そして北米放射線学会(RSNA)にて本科学研究費補助金により行った研究成果の発表・展示を行い,また関連研究の調査を行った.本研究において医用画像を用いた効果的な可視化技術の開発は不可欠であり,医用画像関連でアメリカ最大である本学会に参加することで研究開発に役立てた.展示では術前DICOM画像を直接的に本システム上でボリュームレンダリングを用いロボット手術のプランニングを直感的にまた短時間に行うための各種機能のデモンストレーションを行った.また計測システムについては本年度は可視光領域から赤外領域の光学系への変更を行う上で高速度カメラやレーザモジュール,光学レンズの再設計を行った.また赤外領域対応高速度カメラ・高速画像取込ボードおよび高速なグラフィック性能を持つコンピュータを用いて,CameraLink経由でリアルタイムキャプチャする画像取得システムの構築を行った.

今年，我们利用术前医学图像开发了可用于机器人手术的规划系统，这是开发手术导航系统所必需的，并构建了使用与该系统兼容的高速摄像机的实时图像采集系统。为了进行手术导航，需要有效地处理术前医学图像，并在手术过程中可视化图像的内部结构。因此，有必要开发可视化数据的软件。今年，我们开发了一种可用于使用体绘制的机器人手术的规划系统，并实现了术前医学图像可视化的方法），我们展示并展示了该系统。本次科学研究资助金的研究成果，并调查了相关研究。利用医学影像开发有效的可视化技术至关重要，参加这次美国最大的医学影像相关会议，对于研究和开发将是有益的。展览将直接展示术前的 DICOM 图像。展示了使用该系统上的体积渲染直观、快速规划机器人手术的各种功能。系统方面，今年我们把光学系统从可见光区改成了红外区，并重新设计了高速相机、激光模组、光学镜头。我们还重新设计了高速相机、高速图像采集使用支持红外区域的内置板和具有高速图形性能的计算机，我们构建了一个通过CameraLink实时捕获图像的图像采集系统。

项目成果

Image-enhanced Robotic Surgery Planning System with the Integration of DICOM Imaging and Robot Kinematics Computation

集成DICOM成像和机器人运动学计算的图像增强机器人手术规划系统

• 发表时间: 2005
• 期刊: Radiological Society of North America (RSNA) 91th Scientific Assembly and Annual Meeting 91
• 作者: M.Hayashibe;N.Suzuki;N.Nakata;A.Hattori;K.Konishi;M.Hashizume
• 通讯作者: M.Hashizume