An alarm device development using micro orbital vibrations for complications during endoscopic sinus surgery
| Project/Area Number |
20K09721
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 56050:Otorhinolaryngology-related
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| Research Institution | Juntendo University |
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Principal Investigator |
伊藤 伸 順天堂大学, 医学部, 准教授 (80365577)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2022: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
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| Keywords | 内視鏡下副鼻腔手術 / ESS / 副損傷 / PVDFフィルム / マイクロデブリッター |
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| Outline of Research at the Start |
内視鏡下副鼻腔手術(以下ESS）は鼻科学領域では一般的な手術法であるが副損傷の報告も多い。我々の研究では、ESS時に使用するマイクロデブリッター（以下MD）が軟部組織の切除時に特徴的な振動が生じることを発見し、その振動が眼窩にも伝播することに着目してきた。その振動を計測・解析することにより、処置の危険度を手術施行部の変化と共にリアルタイムに術者に伝えるところに独自性がある。これらを実現するシステムは、フィルム状の振動センサと信号入出力機器、制御用PCからなる簡単・安価なものである。実用化されれば、ESS時に必須な設備として多くの施設で用いられることが期待される。
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| Outline of Annual Research Achievements |
内視鏡下副鼻腔手術（以下ESS）は慢性副鼻腔炎を代表とする鼻・副鼻腔疾患の標準的治療として位置づけられているが、様々な医原性副損傷を来すことが報告されている。これら副損傷で最も多いのは、眼窩副損傷であり、とりわけ眼窩内側壁損傷が最多である。眼窩内側壁損傷を来した場合でも、眼窩侵入などの軽度障害であれば、眼球運動障害や視力障害を引き起こす可能性は低いが、マイクロデブリッター（以下ＭＤ）のようなpowered instrumentを使用して副損傷が生じた場合には、外眼筋損傷などの高度障害が引き起こされることが予想される。我々は、PVDFフィルムによる眼球・眼窩振動測定で得られた計測値が眼窩損傷の危険察知の指標となり得るか検討している。MDがもたらす特徴的な微小振動に注目し、測定で得た振幅値の左右比を解析し、症例ごとに振幅比の傾向に個体差があるが，80 Hz、160 Hz帯域の振幅比に注目することで要注意状態と安全状態を判別できる可能性が示唆されている。MDの特徴的な振動を認知すると同時に危険状態を評価するシステムも必要となる。そこで、我々は危険度の識別にAIを用いることを試みた。機械学習を用いて、以前に得た振動データからMDの位置推定（安全、注意、危険）を行ったところ3者の分類を行える可能性が示唆された。COVID-19の感染状況が改善を認め、他施設の協力者が安全に手術室への入室が可能と判断し、2023年1月19日より実際の計測を開始することができた。2023年4月末にて5例の症例の計測を終え得られたデータを解析中である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
COVID-19パンデミックの影響が数年に及び、その間には鼻科手術の休止、延期期間があり、それに伴いESS件数も減少した。ようやく感染状況が改善し、各種制限が緩和され、感染症防御、病院機能保持の観点から実現していなかった計測をサポートして頂いている電気通信大学の関係者の手術室への立ち入りが安全に可能となったと判断し2023年1月より実症例での計測を開始することができた。2023年4月末の時点では5例の計測を実施している。
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| Strategy for Future Research Activity |
COVID-19の感染状況が落ち着いてきたため、定期的に測定を継続し研究を推進していく。実際の計測に関しては、計測中のトラブルに迅速に対応するため機材やプログラムに造詣の深い電気通信大学小池研究室に協力していただき、ESS術者と連携して計測を推進していく予定である。
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Report
(3 results)
Research Products
(13 results)
