Image Visualization and Robotic System for High precision Surgery under Open-MRI

• Project/Area Number: 18680042
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (A)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Medical systems
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: MASAMUNE Ken The University of Tokyo, 大学院・情報理工学系研究科, 准教授 (00280933)
• Project Period (FY): 2006 – 2008
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2008)
• Budget Amount: ¥22,230,000 (Direct Cost: ¥17,100,000、Indirect Cost: ¥5,130,000); Fiscal Year 2008: ¥6,760,000 (Direct Cost: ¥5,200,000、Indirect Cost: ¥1,560,000); Fiscal Year 2007: ¥5,980,000 (Direct Cost: ¥4,600,000、Indirect Cost: ¥1,380,000); Fiscal Year 2006: ¥9,490,000 (Direct Cost: ¥7,300,000、Indirect Cost: ¥2,190,000)
• Keywords: コンピュータ外科 / 超音波モータ / 拡張現実感 / 非磁性アクチュエータ / MRI / 手術ナビゲーション / 医療用ロボット / コンピュータ外科学 / 医用ロボット / 画像診断システム / 低侵襲治療システム / 核磁気共鳴画像(MRI) / 表示 / メカトロニクス / 画像処理 / イメージガイド

Research Abstract

本研究では,豊富な情報を有するオープンMRI下において手術情報と手術機械を融合した高精度治療システムを目指す.具体的には,狭所であるMRIガントリの内部で治療するため,高いMRI対応性を有したリアルタイム画像重畳システムおよび,患部へと精密に誘導するターゲット追従型ロボットの開発指針の確立および基盤技術開発を行った.これにより,従来不可能であった術中画像観察下における直感的かつ定量的な治療作業を可能とした.

Research Products

• [Journal Article] MRI下治療支援用断層画像オーバーレイ表示システムの開発 (2009)
  • Author(s): 正宗賢, 佐藤生馬, 舟久保昭夫, 土肥健純
  • Journal Title: J JSCAS, accepted in 2008 (印刷中)(掲載確定)
  • NAID: 10025166323
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] MRI対応画像誘導下手術支援マニピュレータの開発及び電磁波対策に関する評価 (2008)
  • Author(s): 佐藤生馬, 長縄明大, 舟久保昭夫, 土肥健純, 正宗賢
  • Journal Title: 日本コンピュータ外科学会誌 Vol.10, No.4 Pages: 529-538
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] MRI対応画像誘導下手術支援マニピュレータの開発および電磁波対策に関する評価 (2008)
  • Author(s): 佐藤生馬, 長縄明大, 舟久保昭夫, 土肥健純, 正宗賢
  • Journal Title: J JSCAS Vol.10, No.4 Pages: 529-538
  • NAID: 10025166288
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] EMC design of MR-compatible needle guiding a manipulator for 0.2-T open-type MRI (2008)
  • Author(s): Sato I., Funakubo A., Dohi T., Masamune K.
  • Journal Title: International Journal of Computer Assisted Radiology and Surgery Vol.3 Suppl.1 Pages: 304-305
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Non-metal Slice Image Overlay Display System Used Inside the Open Type MRI (2008)
  • Author(s): Ken Masamune, Ikuma Sato, Hongen Liao, Takeyoshi Dohi
  • Journal Title: Lecture Notes on Computer Science, (Medical Imaging and Augmented Reality 2008) 5128 Pages: 385-392
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] MRI環境下における低侵襲手術支援システム (2007)
  • Author(s): 正宗賢
  • Journal Title: 日本機械学会誌 Vol.110, No.1058 Pages: 15-18
• [Journal Article] MRI環境下における低侵襲手術支援システム (2007)
  • Author(s): 正宗 賢
  • Journal Title: 日本機械学会誌 110(1058) Pages: 15-18
• [Journal Article] 術中MRI断層画像オーバーレイ表示システムの開発と精度評価 (2006)
  • Author(s): 松家大介, 石川達也, 村垣善浩, 伊関洋, 正宗賢
  • Journal Title: 日本コンピュータ外科学会誌 8(1) Pages: 9-17
• [Journal Article] MRI 対応穿刺ロボットの電磁波測定によるMRI対応性評価に関する研究 (2006)
  • Author(s): 佐藤生馬, 大野太郎, 貞弘晃宜, 正宗賢
  • Journal Title: 日本機械学会ロボティクスメカトロニクス講演会論文集
• [Journal Article] MRI画像と電磁波測定による手術支援用機器のMRI対応性評価に関する研究 (2006)
  • Author(s): 佐藤生馬, 大野太郎, 山家広和, 貞弘晃宜, 正宗賢
  • Journal Title: 第45回日本生体医工学会大会論文集 Pages: 614-614
• [Journal Article] オープンMRI対応断層画像オーバーレイ表示システムの開発 (2006)
  • Author(s): 佐藤生馬, 貞弘晃宜, 舟久保昭夫, 土肥健純, 正宗賢
  • Journal Title: 日本コンピュータ外科学会誌 8(3) Pages: 320-321
  • NAID: 10021287420
• [Journal Article] MRI下治療支援用断層画像オーバーレイ表示システムの開発
  • Author(s): 正宗賢, 佐藤生馬, 舟久保昭夫, 土肥健純
  • Journal Title: 日本コンピュータ外科学会誌 (in press)
  • NAID: 10025166323
  • Peer Reviewed
• [Presentation] MR-SAFE SURGICAL DEVICES FOR ACCURATE IMAGE GUIDED SURGERY (2009)
  • Author(s): Ken MASAMUNE, Ikuma SATO, Hiromasa YAMASHITA and Takeyoshi DOHI
  • Organizer: 2009 JSME-IIP/ASME-ISPS Joint Conference on Micromecharonics for Information and Precision Equipment
  • Place of Presentation: Ibaraki, Japan
  • Year and Date: 2009-06-19
• [Presentation] オープンMRI対応断層画像オーバーレイナビゲーションシステムによる穿刺精度の評価 (2009)
  • Author(s): 佐藤生馬, 舟久保昭夫, 廖洪恩, 山下紘正, 土肥健純, 正宗賢
  • Organizer: 第48回日本生体医工学会大会
  • Place of Presentation: 東京
  • Year and Date: 2009-04-25
• [Presentation] オープンMRI下治療を支援する要素技術 (2009)
  • Author(s): 正宗賢, 佐藤生馬, 櫨田知樹, 土肥健純
  • Organizer: 第3回OpenMRI研究会プログラム・抄録集, p. 10
  • Place of Presentation: 福岡
  • Year and Date: 2009-03-06
• [Presentation] 空圧式鋸歯回転アクチュエータを用いたMRI画像誘導下穿刺術支援マニピュレータの基礎開発 (2008)
  • Author(s): 櫨田知樹,山下紘正,廖洪恩,土肥健純,正宗賢
  • Organizer: J JSCAS
  • Year and Date: 2008-11-02
• [Presentation] 空圧式鋸歯回転アクチュエータを用いたMRI画像誘導下穿刺術支援マニピュレータの基礎開発 (2008)
  • Author(s): 櫨田智樹, 山下紘正, 廖洪恩, 土肥健純, 正宗賢
  • Organizer: 日本コンピュータ外科学会大会, pp.337-338
  • Place of Presentation: 東京(Vol.10, No.3)
  • Year and Date: 2008-11-01
• [Presentation] Non-metal Slice Image Overlay Display System Used Inside the Open Type MRI (2008)
  • Author(s): Ken MASAMUNE, Ikuma SATO, Hongen LIAO and Takeyoshi DOHI
  • Organizer: The 4th International Workshop on Medical Imaging and Augmented Reality (MIAR 2008)
  • Place of Presentation: Tokyo, Japan
  • Year and Date: 2008-08-02
• [Presentation] EMC design of MR compatible needle guiding manipulator for 0.2 T open-type MRI (2008)
  • Author(s): Ikuma SATO, Akio FUNAKUBO, Takeyoshi DOHI and Ken MASAMUNE
  • Organizer: CARS 2008 Computer Assisted Radiology and Surgery 22nd International Congress and Exhibition
  • Place of Presentation: Barcelona, Spain
  • Year and Date: 2008-06-26
• [Presentation] 0.2TオープンMRI対応機器開発のためのEMC設計に関する研究 (2008)
  • Author(s): 佐藤生馬, 舟久保昭夫, 廖洪恩, 松宮潔, 土肥健純, 正宗賢
  • Organizer: 第47回日本生体医工学会大会
  • Place of Presentation: 大阪
  • Year and Date: 2008-05-08
• [Presentation] 0.2TオープンMRI対応機器開発のためのEMC設計に関する研究 (2008)
  • Author(s): 佐藤生馬, 舟久保昭夫, 彦洪恩, 松宮潔, 土肥健純, 正宗賢
  • Organizer: 第47回生体医工学会大会
  • Place of Presentation: 神戸
  • Year and Date: 2008-05-08
• [Presentation] 空圧駆動ステッピング機構によるMRI対応アクチュエータの開発 (2008)
  • Author(s): 櫨田知樹, 松宮潔, 彦洪恩, 土肥健純, 正宗賢
  • Organizer: 第47回生体医工学会大会
  • Place of Presentation: 神戸
  • Year and Date: 2008-05-08
• [Presentation] MRI下における手術支援システム (2008)
  • Author(s): 正宗賢, 佐藤生馬, 土肥健純
  • Organizer: 日本医工学治療学会第24回学術大会
  • Place of Presentation: 横浜
  • Year and Date: 2008-04-20
• [Presentation] MRI下における手術支援システム (2008)
  • Author(s): 正宗賢
  • Organizer: 日本医工学治療学会第24回大会
  • Place of Presentation: 千葉
  • Year and Date: 2008-04-18
• [Presentation] MRI対応2DOFマニピュレータによるMRI画像誘導下デバイス位置決めシステムの開発 (2008)
  • Author(s): 佐藤生馬, 舟久保昭夫, 土肥健純, 正宗賢
  • Organizer: 日本機械学会情報・知能・精密機器部門講演会
  • Place of Presentation: 東京
  • Year and Date: 2008-03-17
• [Presentation] MRI下治療を支援する医療機器 (2008)
  • Author(s): 正宗 賢
  • Organizer: 日本機械学会IIP2008情報知能精密機器部門講演会
  • Place of Presentation: 東京
  • Year and Date: 2008-03-17
• [Presentation] Development of an MRI compatible needle guiding manipulator with navigation system for Open-type MRI (2007)
  • Author(s): Ikuma SATO, Akio FUNAKUBO, Hongen LIAO, Kiyoshi MATSUMIYA, Takeyoshi DOHI and Ken MASAMUNE
  • Organizer: 3rd Asian Conference on Computer Aided Surgery 2007 (ACCAS2007)
  • Place of Presentation: Singapore
  • Year and Date: 2007-12-02
• [Presentation] An Augmented Reality System for Open type MRI with Non- ferromagnetic Image Overlay Display (2007)
  • Author(s): Ken MASAMUNE, Ikuma SATO, Kiyoshi MATSUMIYA, Hongen LIAO, Takeyoshi DOHI
  • Organizer: 3rd Asian Conference on Computer Aided Surgery 2007 (ACCAS2007)
  • Place of Presentation: Singapore
  • Year and Date: 2007-12-02
• [Presentation] An Augmented Reality System for Open type MRI with Nonferromagnetic Image Overlay Display (2007)
  • Author(s): KenMasamune
  • Organizer: 3rd Asia Conference on Computer Aided Surgery
  • Place of Presentation: Singapore
  • Year and Date: 2007-12-02
• [Presentation] Development of an MRI compatible needle guiding manipulator with navigation system for Open-type MRI (2007)
  • Author(s): Ikuma Sato
  • Organizer: 3rd Asia Conference on Computer Aided Surgery
  • Place of Presentation: Singapore
  • Year and Date: 2007-12-01
• [Presentation] 実撮像時間によるMRI断層画像オーバーレイ表示システムの開発 (2007)
  • Author(s): 佐藤生馬, 舟久保昭夫, 柳原忠政, 廖洪恩, 松宮潔, 土肥健純, 正宗賢
  • Organizer: 第16回日日本コンピュータ外科学会大会
  • Place of Presentation: 広島
  • Year and Date: 2007-11-03
• [Presentation] 実撮像時間によるMRI断層画像オーバーレイ表示システムの開発 (2007)
  • Author(s): 佐藤生馬
  • Organizer: 第16回日本コンピュータ外科学会
  • Place of Presentation: 広島
  • Year and Date: 2007-11-02
• [Presentation] MRI対応空圧駆動ステッピングアクチュエータの基礎開発 (2007)
  • Author(s): 櫨田知樹
  • Organizer: 第16回日本コンピュータ外科学会
  • Place of Presentation: 広島
  • Year and Date: 2007-11-02
• [Presentation] Advanced Visualization and Robotics System for Intra-operative Image Guided Surgery (2007)
  • Author(s): MASAMUNE Ken
  • Organizer: Joint JSPS-SNSF Seminar on Computer Aided Surgery
  • Place of Presentation: Osaka
  • Year and Date: 2007-09-22
• [Remarks]
  • URL: http://www.atre.t.u-tokyo.ac.jp/masa
• [Patent(Industrial Property Rights)] ステッピング・アクチュエータ (2007)
  • Inventor(s): 正宗賢, 他3名
  • Industrial Property Rights Holder: 国立大学法人 東京大学
  • Filing Date: 2007-11-01