| 講演名 | 2012-05-25 関節鏡視下手術のコンピュータ支援のための鏡視画像を用いた2D/3Dレジストレーション 中村 亮介, 林 豊彦, 大森 豪, 渡邉 聡, 前田 義信, 渡辺 哲也, |
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| 抄録(和) | 我々は,関節鏡視下手術をコンピュータ支援するシステムを開発してきた.本システムは,CT撮影像から再構築した3次元骨モデルを,術中の鏡視画像にリアルタイムで重ね合わせ表示する「ナビゲーションシステム」である.この重ね合わせには,実空間上の骨と仮想空間上の骨モデルとの位置関係が必要である.我々はこの位置関係を,2方向透視X線画像を用いた2D/3Dレジストレーションによって求めてきた.しかし,一般的な関節鏡下手術では透視XX線撮影を必要としないことが多い.本システムを実際の手術に応用するために,新しいレジストレーション手法の開発が求められた.そこで,我々は鏡視画像そのものを用いるレジストレーション法を開発した.本手法では,複数枚の鏡視画像,およびMR撮影像から再構築した3次元関節軟骨モデルを用いる.モデルボーンを用いた精度評価実験の結果,並進成分と回転成分の誤差はそれぞれ平均で1[mm]未満,3[deg]未満であった.今後の課題は,回転成分の誤差を平均で1[deg]以下にすることである. |
| 抄録(英) | We developed a computer-assisted system for arthroscopic surgery, which is navigated by means of overlaying a 3D bone model reconstructed from CT images upon the arthroscopic image on a real-time basis. Such overlaying requires the positional relationship between the target bone in the actual space and the bone model in the virtual space. In order to obtain this relationship, we have employed a 2D/3D registration method, where two different fluoroscopic images taken in the directions perpendicular with each other were used. However, it is not necessary to use fluoroscopy in arthroscopic surgery. In order to apply this system to surgery, the development of a new registration method was required. Then, we developed an arthroscopic image-based registration method, where at least three different arthroscopic images of the articular surfaces and corresponding 3D cartilage-model reconstructed from MRI images are used. Experiments carried out under a surgical environment using a bone model revealed that the accuracy of the overlaying would be less than 1 [mm] and less than 3 [deg] on average in translation and rotation, respectively. In the next step, rotational accuracy should be improved to meet a clinical target, less than or equal to 1 [deg] on average. |
| キーワード(和) | 関節鏡視下手術 / コンピュータ支援手術 / 2D/3Dレジストレーション / 鏡視画像 |
| キーワード(英) | arthroscopic surgery / computer-assisted surgery / 2D/3D registration / arthroscopic image |
| 資料番号 | MBE2012-5 |
| 発行日 |
| 研究会情報 | |
| 研究会 | MBE |
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| 開催期間 | 2012/5/18(から1日開催) |
| 開催地（和） | |
| 開催地（英） | |
| テーマ（和） | |
| テーマ（英） | |
| 委員長氏名（和） | |
| 委員長氏名（英） | |
| 副委員長氏名（和） | |
| 副委員長氏名（英） | |
| 幹事氏名（和） | |
| 幹事氏名（英） | |
| 幹事補佐氏名（和） | |
| 幹事補佐氏名（英） | |
| 講演論文情報詳細 | |
| 申込み研究会 | ME and Bio Cybernetics (MBE) |
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| 本文の言語 | JPN |
| タイトル（和） | 関節鏡視下手術のコンピュータ支援のための鏡視画像を用いた2D/3Dレジストレーション |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | An arthroscopic image-based 2D/3D registration for computer-assisted arthroscopic surgery |
| サブタイトル（和） | |
| キーワード(1)（和/英） | 関節鏡視下手術 / arthroscopic surgery |
| キーワード(2)（和/英） | コンピュータ支援手術 / computer-assisted surgery |
| キーワード(3)（和/英） | 2D/3Dレジストレーション / 2D/3D registration |
| キーワード(4)（和/英） | 鏡視画像 / arthroscopic image |
| 第 1 著者 氏名（和/英） | 中村 亮介 |
| 第 1 著者 所属（和/英） | 新潟大学大学院自然科学研究科 Graduate School of Science and Technology, Niigata University |
| 第 2 著者 氏名（和/英） | 林 豊彦 |
| 第 2 著者 所属（和/英） | 新潟大学大学院自然科学研究科:新潟大学工学部福祉人間工学科 Graduate School of Science and Technology, Niigata University:Department of Biocybernetics, Faculty of Engineering, Niigata University |
| 第 3 著者 氏名（和/英） | 大森 豪 |
| 第 3 著者 所属（和/英） | 新潟大学研究推進機構超域学術院 Center for Transdisciplinary Research, Niigata University |
| 第 4 著者 氏名（和/英） | 渡邉 聡 |
| 第 4 著者 所属（和/英） | 新潟大学大学院医歯学総合研究科 Graduate School of Medical and Dental Science, Niigata University |
| 第 5 著者 氏名（和/英） | 前田 義信 |
| 第 5 著者 所属（和/英） | 新潟大学大学院自然科学研究科:新潟大学工学部福祉人間工学科 Graduate School of Science and Technology, Niigata University:Department of Biocybernetics, Faculty of Engineering, Niigata University |
| 第 6 著者 氏名（和/英） | 渡辺 哲也 |
| 第 6 著者 所属（和/英） | 新潟大学大学院自然科学研究科:新潟大学工学部福祉人間工学科 Graduate School of Science and Technology, Niigata University:Department of Biocybernetics, Faculty of Engineering, Niigata University |
| 発表年月日 | 2012-05-25 |
| 資料番号 | MBE2012-5 |
| 巻番号（vol） | vol.112 |
| 号番号（no） | 63 |
| ページ範囲 | pp.- |
| ページ数 | 6 |
| 発行日 | |