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。

对人体局部解剖学的了解和理解在医学外科领域很重要，但存在个体差异或例外，如果基于教科书的理解，包括手术在内的医学治疗往往并不总是成功。特别是在以先天性畸形为主要疾病的小儿外科领域，肛门直肠异常（肛门闭锁）等疾病的患者数量空前，不仅造成病理认识困难，而且诊断困难。决定手术方法和结果，即生命和功能预后，可能会受到影响。在这项研究中，从患者的术前或术中医学图像（例如CT和MRI）获得的DICOM数据被转换为3D多边形数据，器官被重建为3D图像的体积，以及MR（混合应用使用护目镜（Reality）在真实空间投影和显示3D全息图的MR技术，可以用作小儿外科领域先天性畸形疾病的学习支持系统，以教育医学生和实习生了解该疾病。综合治疗支持系统，包括外科医生在临床环境中的手术政策。根据术前和术中患者 CT/MRI 图像获得的 DICOM 数据分割目标器官，将其转换为 3D 多边形数据，并使用器官作为体积创建三维图像。我们在临床案例中积累了使用 Holo Eyes 的经验。首先，通过评估MR技术在实际小儿手术中的实用性，我们在手术过程中使用3D全息图进行手术导航。已用于治疗中度肛门闭锁、胆道扩张症、肝母细胞瘤等，我们认为在临床上是有用的。

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
• 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