ポート位置決定支援シミュレータの重畳表示による視認性向上と術具間相対姿勢計測の内蔵化

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(1)1-4. ポート位置決定支援シミュレータの重畳表示による視認性向上と術具間相対姿勢計測の内蔵化佐藤優樹 1)，〇小口貴也 2)，吉村裕一郎 3) ，林秀樹 3) ，中口俊哉 3) 1) 千葉大学大学院基幹工学専攻医工学コース 2) 千葉大学工学部メディカルシステム工学科 3) 千葉大学フロンティア医工学センター. 腹腔鏡下手術では，術具を挿入するポート位置が手技時の操作感に大きく関係するが，その決定は術者の経験と知識に依存している．そこで，ポート作成前に仮想的な鉗子モデルを腹腔鏡映像に重畳することで，腹腔鏡と鉗子の位置関係を視覚的に提示し，ポート位置の有効性を直感的に検討できるシステムを発案した．シャフト伸縮機構を有する疑似鉗子を腹腔内に挿入するかのように術者が操作して体表に押し当てることで，腹腔鏡映像に鉗子モデルが重畳され，腹腔内での鉗子位置を推測することができる．従来システムでは，2D 線分描画による奥行き知覚の欠如等により，真正性の低さが課題であった．また，使用時の遮蔽による重畳の不具合や，光学式位置センサが必要なためシステム導入が困難である懸念があった．そこで本研究では，熟練医の意見に基づき，モデルを 3DCG 化することで重畳映像の改善を図った．そして動物実験により以上の改善点の有効性を示した．さらに光学式位置センサを必要としない新しいシステムを構築した（図 1）．鉗子にマーカーを貼付し，腹腔鏡に魚眼レンズと高解像度カメラを装着することで，腹腔鏡と疑似鉗子のみで互いの相対姿勢計測を可能とした．マーカー検出処理を最適化することで，広範囲かつ高速なマーカー検出を実現した．精度評価のために従来システムと再投影誤差を比較した結果，同等の結果が得られ，システムの小型化を達成した．. 図 1 姿勢計測内蔵型システムの概要図. ― 8 ―.

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