運用CT影像引導肝腫瘤熱消融針的導航技術於機械手臂實現之研究

腫瘤的局部微波/射頻熱消融治療與外科手術切除、器官移植同被列為癌症的根治性治療方法；局部熱消融治療更具有微創優勢，是未來腫瘤治療的發展方向。醫師通常在CT影像的引導下，憑藉手眼協調能力及個人經驗將熱消融針穿刺到腫瘤內部。CT引導腫瘤熱消融治療成功的關鍵是熱消融針的精準定位和穿刺。除了手術上經驗上的要求，在治療時，也存在人為的風險，像是過度的執行手術導致的疲累或是過度緊張導致的不穩定。因此我們希望能開發一套整合機械手臂的導航系統，協助醫生進行熱消融手術、熱消融路徑規劃、精密定位與手術器械穩定持握等功能，可提昇手術的安全性及準確性。 本計畫將分為四部分來完成來完成這項計畫：(1) 建立CT三維影像及腫瘤及相關結構定位、(2) 路徑規劃並開發導航系統、(3)加入GPU進行運算的加速、(4)與機械手臂整合。我們將與肝臟科醫師合作，以確定我們的系統的建立。計畫中，以假體模型做為病患的肝臟及周邊器官，建立出一套完整的系統，從CT三維影像的建立，導入演算法的設計，從三維影像中進行熱銷融針的穿刺路徑規劃，並搭載機械手臂平台，進行穿刺作業，並即時顯示穿刺路徑及深度位置。最後將利用豬肝進行完整的操作實驗，統計導航對位的角度、位置精準度誤差，驗證系統的可行性，再加以修正；如此的一個模組將可成為核心技術，也是可商品化的原型機。

系統編號:PB10707-0199
原計畫編號:MOST107-2221-E182-024