N-Vision 3D 内視鏡応用
※N-Vision3DとはAIリアルタイム2D-3D映像変換による裸眼3D技術の名前、プラットフォーム名です。※
単眼内視鏡カメラ
単眼の内視鏡でリアルタイムに奥行手前を含め立体的に見ることができる。それがこの技術を開発した最大の理由です。現在国内医療機関に導入されている内視鏡のうち8割以上が単眼カメラになります。導入済みの既存の2D内視鏡カメラ(単眼カメラ/シングルカメラ)からリアルタイムに3Dに出力可能です。コンバータや3Dメガネ等は不要です。
リアルタイムに2Dから3D出力可能
リアルタイム変換時間(2Dから3D変換時間)は世界最速の変換時間を実現しております。独自のAI3Dアルゴリズムを開発し変換時間は約0.08秒前後(2022年7月10日時点)となっております。(測定環境24インチ・17インチ3D裸眼ディスプレイ)
複数人で同時視聴可能
3DメガネやVRゴーグル、コンバータ(変換器)等も使用しないので裸眼3Dディスプレイに表示されているものを周囲にいる人たちが情報を共有することが可能です。
非医療機器(プログラム医療機器)
こちらの技術はプログラム医療機器、非医療機器として厚生労働省担当機関から確認をとっております。あくまでも医療分野においてはAI画像支援システム、当該技術の場合はデータの表示・保管・転送処理を行うこととして使用を想定しております。
顕微鏡や内視鏡による手術にある問題点
検査や手術の問題点-1
人体は3次元であるのにモニターを見たら2次元になる
人体構造は3次元であるのに現存するモニターを見たら2次元になります。肺がん検査の際の気管支鏡検査の際にもモニターを見ながら検査を行います。これら矛盾を解決するためにも現在現場においても3Dメガネ、VR眼鏡をかけて検査や手術をおこなっている現場もあります。ですが術者の眼精疲労にもつながり3Dメガネやデバイスを使用する時間にも限界があります。
内視鏡による手術の問題点-1
奥行き感、立体感のない手術は非常に危険
これは、術者が実際に目の前にある人体を見て手術をしているのではなく、画面を見て手術をしているためです。人体は立体的な構造をしており、立体的に理解し、操作する必要があります。人体構造や手術経験がある熟練外科医は、2次元から3次元の構造を想像できますが、経験の浅い外科医はそれができないので、非常に危険である。脳腫瘍、動脈りゅう、てんかんの手術では、1ミリの違いが大きい。執刀医はキャリアを通じてその深さを勘で分かっている。
内視鏡による手術の問題点-2
複眼内視鏡
そこで立体的に見えるように開発されたものが複眼式内視鏡です。複眼式の特徴として高倍率に弱い欠点があり、倍率を高くするとピントが合わずぼやけることがある。逆に、単眼式内視鏡は 高倍率に強く物が鮮明に映るメリットがあるが三次元的に見ることは出来ず2次元での対応になるので立体感などをつかめないデメリットがある。さらに一人が操作を行っていると周囲は、同時進行で情報を共有することはできません。
そこで開発されたのが単眼カメラからリアルタイムに実像3次元を作り出すという技術
①裸眼で見ることができる
②どんなデバイスも使用しない
③既存のハードウェア環境を生かし、邪魔をしない
④リアルタイムに手前・奥行がわかる
⑤室内にいる全員が3D情報を共有できるアルゴリズム
AIリアルタイム2D-3D映像変換による裸眼3D技術とは?
なぜ医療では2Dより”3D”が優れているのか?
奥行き知覚の向上
3D画像は、解剖学的構造間の空間的関係を正確に評価するために重要な奥行き知覚を向上させます。 これは、正確なナビゲーションと操作が要求される複雑な外科手術において特に重要です。
診断精度の向上
3D画像は、組織や臓器をより詳細かつ正確に可視化することができ、より良い診断につながります。2D画像では見逃される可能性のある細部も明らかにすることができ、診断ミスのリスクを軽減することができます。
より良い手術結果
3D画像は、術野をよりリアルに映し出すことで、外科医をサポートします。これにより、手術成績の向上、手術時間の短縮、合併症のリスクの低減につながります。
特定の手技における必要性
低侵襲手術、血管造影、神経外科などの特定の医療処置では、3D画像は有益であるだけでなく、必要です。3D画像は、正確なプランニングと実行を可能にします。
※上記のメリットは医療全体を示してます。分野・診断領域によってはメリットが変わる場合もあることご承知おきください。
医療におけるさまざまな3D技術
近年はロボット手術、解析技術、3D検査や3Dプリンター、オルガノイドを使用した臓器の再生医療技術が進歩しております。人体が立体的である以上、解剖学的理解を高めるためにも、医療過誤を少なくするためにも3次元的理解は必要不可欠なものになるでしょう。
3D画像
3D画像は今では医療においては医学教育から臨床まで欠かせないものです。CT画像やレントゲン画像などの医療用画像を用いて手術中に迅速な3D画像を生成する大手海外医療機器メーカーも登場しています。
3DCGシュミレーション
専用ソフトを使用して事前に3DCGやデータ化したもので術前にシュミレーションすることで奥行を確かめ、微細なリハーサルが可能です。これにより、予期しない事態に備えやすくなります。
AR・VR
拡張現実や仮想現実を手術室でリアルタイムに3D画像を重ね合わせることで細かい手術やシュミレーションをすることが可能になります。