3次元腹部CT像および磁気式位置センサを用いた大腸内視鏡トラッキング手法の開発

摘要

CT像を用いた大腸検査はCTコロノグラフイと呼ばれ，近年広く行われている．これにより発見された病変に対して，大腸内視鏡を用いて治療が行われるが，治療の際に大腸内に挿入された大腸内視鏡の先端位置を把握することは困難であり病変を見落とす恐れがある．そこで本稿では，CT像および磁気式位置センサを用いて大腸内視鏡の先端位置を推定する手法を提案する．本手法では，最初に3次元腹部CT像から得られる大腸内腔を通る曲線（大腸芯線）を抽出し，磁気式位置センサから大腸内視鏡の形状を表す曲線（内視鏡線）を推定する．次に，大腸芯線を用いて解剖学的に特徴のある点（特徴点）を抽出し，抽出した特徴点から座標系間の位置合わせを行う．その後，大腸芯線から抽出された特徴点および内視鏡線に沿った長さを用いて大腸芯線上の各点に内視鏡線上の各点に対応付ける．本手法を大腸ファントムに適用し，大腸芯線に沿った長さにより大腸内視鏡先端の対応付け誤差を計測したところ，大腸の変形が小さい部位では平均15.8mmと良好な精度が得られた．