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Development of a virtual reality simulator for thoracoscopic mediastinal surgery

Research Project

Project/Area Number 17K16618
Research Category

Grant-in-Aid for Young Scientists (B)

Allocation TypeMulti-year Fund
Research Field Respiratory surgery
Research InstitutionNHO Kinki Chuo Chest Medical Center(Clinical Research Center) (2018-2019)
Kindai University (2017)

Principal Investigator

Sakurai Teiko  独立行政法人国立病院機構近畿中央呼吸器センター, その他部局等, 外科 (80760496)

Project Period (FY) 2017-04-01 – 2020-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2019)
Budget Amount *help
¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2017: ¥2,990,000 (Direct Cost: ¥2,300,000、Indirect Cost: ¥690,000)
Keywords手術シミュレーションシ / ヴァーチャルリアリティ / 胸腔鏡手術 / トレーニング / 縦隔腫瘍 / 胸壁腫瘍 / 小児胸腔鏡手術 / 手術シミュレーションシステム / 手術ナビゲーションシ / 内視鏡手術 / 縦隔
Outline of Final Research Achievements

Endoscopic surgery is performed by introducing a camera and forceps through trocars. For safe thoracoscopic surgery, it is essential for surgeons to be trained using practical methods and equipment or to rehearse before operation.
3D virtual images mimicking thoracoscopic views were made by customizing PASS-GEN (Mitsubishi Precision, Kamakura, Japan) for thoracic anatomy using the specific CT image data of each individual patient: 3 mediastinal tumors and 3 chest wall tumors. The scope and other trocars can be located anywhere on the chest wall visualized on the PC monitor. Surgeons can confirm the best position of a scope and trocars, and the corresponding endoscopic views or angle of the forceps are useful to rehearse thoracoscopic surgery. This VR“rehearsal” operation might decrease possible complications during endoscopic surgery, and be useful for training of novice surgeons, education for medical students and staffs as well as edifying patients.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

安全な内視鏡外科手術の実施のため、手術シミュレータによる術前の手術模擬やトレーニングは極めて重要である。本研究では、適切な鉗子の位置の探索(トロカシミュレーション)に的を絞り、術中の変形や変位の少ない縦隔や胸壁疾患を対象にすることで、早期実現を目指した。患者個々のCT画像データを用いることで、より実際の手術に即した模擬が可能となり、PCモニター画面上の胸壁のヴァーチャル画像上で、トロカシミュレーションが可能となった。とくに希少疾患に対する手術や、他診療科と協同で行う頻度の少ない手術の際に有用である。また若手外科医の手術トレーニングや、医学生、一般市民への啓発にも応用できると考えられる。

Report

(4 results)
  • 2019 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2018 Research-status Report
  • 2017 Research-status Report
  • Research Products

    (3 results)

All 2019 2018

All Presentation (3 results)

  • [Presentation] 他診療科との協同手術におけるVR画像支援ー小児胸腔鏡手術の1例―2019

    • Author(s)
      塩野裕之、櫻井禎子、楠本英則、米倉竹夫
    • Organizer
      第36回日本呼吸器外科学会学術集会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] 鏡視下縦隔手術における患者画像データを用いたVRシミュレーション2018

    • Author(s)
      櫻井禎子、楠本英則、塩野裕之
    • Organizer
      第35回日本呼吸器外科学会総会
    • Related Report
      2018 Research-status Report
  • [Presentation] 呼吸器鏡視下手術における術前VRシミュレーションの可能性2018

    • Author(s)
      塩野裕之、楠本英則、櫻井禎子、米倉竹夫、乾谷徹、長坂学
    • Organizer
      第31回日本小切開・鏡視外科学会
    • Related Report
      2018 Research-status Report

URL: 

Published: 2017-04-28   Modified: 2021-02-19  

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