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，我们使用术前医学图像开发了一个计划系统，该计划可以处理机器人手术，这对于开发手术导航系统是必需的，并使用高速摄像头构建了用于红外区域的实时图像采集系统。为了进行适当的手术导航，有必要开发可以有效处理术前医学图像的软件，并在手术过程中使用内部结构可视化数据。因此，我们开发了一种计划系统，该系统可以使用体积渲染处理机器人手术，并实施了一种可视化术前医学图像的方法。我们还介绍并展示了北美放射学学会（RSNA）进行的研究结果，并授予了科学研究的隶属关系，并进行了研究。此外，使用医学图像的有效可视化技术开发至关重要，并且通过参加会议，美国最大的会议从事与医学图像相关的行业，对研究和开发很有用。在展览中，我们使用了该系统上术前DICOM图像的体积渲染，展示了在直观且更短的时间内计划机器人手术的各种功能。此外，在今年，我们重新设计了高速相机，激光模块和光镜，以从可见光变为红外光学系统。此外，我们构建了一个图像采集系统，该系统使用高速摄像头，高速图像采集板和具有高速图形性能的计算机通过Cameralink捕获实时捕获实时。

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