3D内視鏡、超音波3D画像、医療用画像による手術支援およびその臨床応用技術などの最新技術を先取り、応用を急げ!
本セミナーでは、複数の講師により、医療用3次元画像処理技術の基礎と応用技術について詳解いたします。
近年、欧米を中心として発展してきた出生前の子宮内手術、特に胎児・胎盤内視鏡手術は、脆弱な妊婦・胎児に対する手術という意味で、低侵襲であることが最も求められる外科的治療といえる。従って今後は、子宮というブラックボックス内でこれを手技的に支えうる医療機器の開発と導入が一層必要となる。その中核となるものの一つが、3D画像装置とこれに基ずくナビゲーションである。このような低侵襲手術機器の開発は同時に、子宮内手術という特異的な治療のみならず、従来の多くの外科的治療にそのまま導入しうるという意味で、その市場的意義は極めて大きいものと考えられる。
超音波エコー法の原理:超音波エコー法は、液体中で、骨・軟部組織間のごとく、音響インピーダンスの異なる境界部からの反射波を映像化するものである (従って、時に対象後方に影を生ずることがあり、また気体中では使用できない。さらに本法は、X線CTのように臓器のX線吸収値を映像化しているものではない) 。
超音波3D表示では、超音波エコー法により得られる情報から3D画像を構築するために、超音波エコー法の特性が直接反映される。従って、その読影に当っては注意が必要である (例えば、骨などの後方にはエコーが存在しないため、実際には臓器が存在するにも関わらず、表示されないことになる。この現象は、内視鏡などの治療機器を超音波3Dで観測している時にも生じうる) 。
超音波3D画像の構築法としては、サーフェイスレンダリングとボリュームレンダリングの2つがあるが、医療用データの3D構築では後者がよく用いられる。この理由について、またこのような画像機器の今後の応用についても解説を加える。
最近、病変部に関する画像情報をより客観的に提示しうる3D医療用画像表示システムへの要求が高まっている。本セミナーでは、前記の超音波画像の基礎知識と3D画像処理に必要な技術を紹介すると共に、以下の点につき解説を行ってゆく。すなわち、特殊な眼鏡や視点追跡法を用いることなく裸眼で、広い範囲から複数の観察者が同時に、歪みなく3D画像を観察できるディスプレイ (医療用三次元動画像;Integral Videography, IV) の開発とその応用につき紹介する。さらに、3D超音波画像とIVとを組み合わせる画期的な新技術につき、その将来性も併せて解説する。