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» 2021年03月18日 15時00分 公開

ARを用いて安全に手術できる次世代型関節鏡システムを開発医療機器ニュース

名古屋大学は、ARを用いて、神経の位置情報を確認しながら安全に肘関節鏡手術をできる技術を開発した。ヒト肘関節の実物大モデルとサルの肘関節を用いて実証実験したところ、リアルタイムでモニター上に重畳表示できることを確認した。

[MONOist]

 名古屋大学は2021年2月26日、AR(拡張現実)を用いて、神経の位置情報を確認しながら安全に肘関節鏡手術をできる技術を開発したと発表した。同大学大学院医学系研究科 教授の平田仁氏らと、理化学研究所の共同研究による成果だ。

 今回の研究では、CTとMRIから抽出した骨や神経の3次元データを、理化学研究所の情報処理システム「VoTracer」により再構成することで、関節鏡モニターに重畳表示する次世代型関節鏡システムを開発した。肘関節鏡と実体モデルの台座に光学式マーカーを取り付け、位置追跡装置のポジショントラッカーにより位置と速度の情報を収集する。

 3Dプリンタで作成したヒト肘関節の実物大モデルを用いて実証実験したところ、リアルタイムでモニター上に重ねて表示できることを確認した。

キャプション 肘関節鏡ARの実際(左)と模式図(右) 出典:名古屋大学

 サルの肘関節を用いて同様の実験をしたところ、腕橈(わんとう)関節と橈骨神経の3Dデータをモニター上に重ねて表示できた。これにより、従来の肘関節鏡では捉えられなかった神経の位置情報を確認できた。

キャプション サル肘関節鏡ARの実際(左)と腕橈関節と橈骨神経の重畳表示(右) 出典:名古屋大学

 また、肘関節鏡手術で一般的に使用される30度の斜視鏡を用いて、重畳表示の精度を検証した。斜視鏡先端と対象物間の距離20mmで計測したところ、重畳表示誤差は1.63±0.49mmだった。この値は、臨床応用において許容できる誤差だという。

 日本で開発された関節鏡手術は、標準的治療として広く行われている。一方で、肘関節鏡手術では、重度の神経損傷などの合併症が発生しており、低侵襲で安全性に配慮した、新たな肘関節鏡の開発が求められていた。

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