計算解剖モデルを利用した診断治療・教育・遠隔支援システムの開発

• Project Area: Computational anatomy for computer-aided diagnosis and therapy :Frontiers of medical image sciences
• Project/Area Number: 22103509
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Science and Engineering
• Research Institution: Kobe University
• Principal Investigator: 杉本 真樹 神戸大学, 医学研究科, 特命講師 (70398733)
• Project Period (FY): 2010 – 2011
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2011)
• Budget Amount: ¥7,800,000 (Direct Cost: ¥6,000,000、Indirect Cost: ¥1,800,000); Fiscal Year 2011: ¥3,900,000 (Direct Cost: ¥3,000,000、Indirect Cost: ¥900,000); Fiscal Year 2010: ¥3,900,000 (Direct Cost: ¥3,000,000、Indirect Cost: ¥900,000)
• Keywords: 外科手術 / 医療画像支援 / 医療機器開発 / ナビゲーション / 遠隔医療 / 医療教育

Research Abstract

従来からあるバーチャルリアリティなどのトレーニングモデルと"「計算解剖モデル」と個別化された症例データとの差異が定量的に記述されたトレーニングモデル"を比較・解析した.そこから医療ニーズの抽出・臨床的リスクアセスメント、医学・工学両面からの評価による「計算解剖学」への効果的フィードバック、トレーニングシステム等の完備を並行して進めた.
昨年度導入したDICOM通信規格による高機能医用画像ワークステーションとサーバーシステムを利用し,定量化された計算解剖モデルによるフィルムレス化の促進と遠隔画像読影を実現した。さらにロボット遠隔手術システムの内部に医用画像支援システムを構築し,テレメンタリングシステムを統合した遠隔手術手技修練と教育プログラムを開発した.
さらにこれを地域医療資源格差の是正に活用するべく、医療過疎地域でも高水準の医療情報システムと教育システムを利用できる医療環境を構築するため,簡易画像閲覧システムとそのマニュアルを作製し,一部は市販化した.
計算解剖学モデルの構築に当たり,画像支援のみでなく,3Dプリンターによる立体臓器模型技術を開発し,立体模型による診療支援システムと医学教育システムを構築,実証し,その有用性を確認した.その一部は特許申請済みである.

Research Products

• [Journal Article] 生体質感造形Bio-Texture Modeling^<TM>とOsiriXを用いた臓器立体モデルによる手術ナビゲーションと触力覚手術シミュレーション (2012)
  • Author(s): 杉本真樹
  • Journal Title: 消化器外科 Volume: 35 Pages: 101-108
• [Journal Article] da Vinci robotic single-incision cholecystectomy and hepatectomy using single-channel GelPort access (2011)
  • Author(s): Sugimoto M, Tanaka K, Matsuoka Y, et al
  • Journal Title: J Hepatobiliary Pancreat Sci Volume: 18 Pages: 493-498
  • NAID: 10029287406
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Augmented reality and image overlay navigation with OsiriX in laparoscopic and robotic surgery : not only a natter of fashion (2011)
  • Author(s): Volonte F, Sugimoto M, Morel P, et al
  • Journal Title: J Hepatobiliary Pancreat Sci Volume: 18 Pages: 506-509
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Da Vinci robotic single-incision cholecystectomy and hepatectomy using single-channel GelPort access (2011)
  • Author(s): Maki Sugimoto
  • Journal Title: J Hepatobiliary Pancreat Sci. Volume: 18(3)(印刷中)
  • NAID: 10029287406
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] OsiriX Stereo 3D可視化技術と光学的電力学的センシングを統合したリアルタイムロボット手術ナビゲーションシステムの開発 (2010)
  • Author(s): 杉本真樹
  • Journal Title: 日本コンピュータ外科学会誌 Volume: 12(3) Pages: 192-193
  • NAID: 10027644947
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 外科医主導型手術ナビゲーションOsiriXの開発:次世代低侵襲手術NOTES,SPS,ロボット手術の展望 (2010)
  • Author(s): 杉本真樹
  • Journal Title: Medical Torch Volume: 6(1) Pages: 28-31
• [Presentation] 生体質感造形による立体複製臓器と光学的電磁力学的センシングを統合した実時間的手術支援システムの開発 (2011)
  • Author(s): 杉本真樹, 東健
  • Organizer: 第20回日本コンピュータ外科学会大会
  • Place of Presentation: 東京慶應義塾大学理工学部
  • Year and Date: 2011-11-23
• [Presentation] 没入型遠隔画像支援による手術支援ロボットda Vinci navigation systemの開発 (2010)
  • Author(s): 杉本真樹
  • Organizer: 第3回日本ロボット外科学会学術集会
  • Place of Presentation: 九州大学百年講堂(福岡県)
  • Year and Date: 2010-12-03
• [Presentation] 手術支援ロボットにおけるナビゲーション技術開発 (2010)
  • Author(s): 杉本真樹
  • Organizer: 第3回日本ロボット外科学会学術集会
  • Place of Presentation: 九州大学百年講堂(福岡県)
  • Year and Date: 2010-12-03
• [Presentation] OsiriX Stereo 3D可視化技術と光学的電力学的センシングを統合したリアルタイムロボット手術ナビゲーションシステムの開発 (2010)
  • Author(s): 杉本真樹
  • Organizer: 第19回日本コンピュータ外科学会大会
  • Place of Presentation: 九州大学百年講堂(福岡県)
  • Year and Date: 2010-11-03
• [Presentation] 次世代低侵襲手術(SPS/SILS,NOTES,Robotic surgery)におけるneedle deviceの可能性 (2010)
  • Author(s): 杉本真樹
  • Organizer: 第4回Needlescopic surgery meeting
  • Place of Presentation: Learning Square新橋(東京都)
  • Year and Date: 2010-10-30
• [Presentation] Stereo-3D navigated interventional EUS and NOTES using magnetic resonance endoscopy and magnetic scope detection system (2010)
  • Author(s): Maki Sugimoto
  • Organizer: 18th United European Gastroenterology Week 2010
  • Place of Presentation: Barcelona, Spain
  • Year and Date: 2010-10-25
• [Presentation] Stereo 3D立体視ナビゲーションによる次世代低侵襲手術:NOTES,SPS,robotic surgery (2010)
  • Author(s): 杉本真樹
  • Organizer: 第23回日本内視鏡外科学会総会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜(神奈川県)
  • Year and Date: 2010-10-18
• [Presentation] 経管腔的内視鏡追従型ナビゲーションシステムの開発:平成21年度NOTES研究会研究助成課題報告 (2010)
  • Author(s): 杉本真樹
  • Organizer: 第4回NOTES研究会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜(神奈川県)
  • Year and Date: 2010-10-17
• [Presentation] 経管腔的内視鏡追従型ナビゲーションシステムの開発と多施設評価 (2010)
  • Author(s): 杉本真樹
  • Organizer: 第4回NOTES研究会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜(神奈川県)
  • Year and Date: 2010-10-17
• [Presentation] OsiriX Stereo 3D systemによる立体視手術シミュレーションとrobotic surgery (2010)
  • Author(s): 杉本真樹
  • Organizer: JDDW 2010日本消化器外科学会大会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜(神奈川県)
  • Year and Date: 2010-10-16
• [Presentation] OsiriXとモバイル情報端末iPad/iPhoneによるStereo 3D立体視手術ナビゲーションと次世代低侵襲手術:NOTES,SPS,robotic surgery (2010)
  • Author(s): 杉本真樹
  • Organizer: 第5回肝癌治療シミュレーション研究会
  • Place of Presentation: 東京ガーデンパレス(東京都)
  • Year and Date: 2010-09-25
• [Presentation] モバイル情報端末と医療クラウドによる救命医療新戦略 (2010)
  • Author(s): 杉本真樹
  • Organizer: 第25回日本救命医療学会総会
  • Place of Presentation: 神戸国際会議場(兵庫県)(招待講演)
  • Year and Date: 2010-09-11
• [Presentation] 欧米におけるNOTES/SPSおよびRobotic surgery関連機器開発とナビゲーションシステム開発 (2010)
  • Author(s): 杉本真樹
  • Organizer: 第65回日本消化器外科学会総会
  • Place of Presentation: 海峡メッセ下関(山口県)
  • Year and Date: 2010-07-15
• [Presentation] OsiriX surgical navigation system using 3D mixed reality in minimally invasive surgery including NOTES, single incision surgery, and robotic surgery (2010)
  • Author(s): Maki Sugimoto
  • Organizer: CARS 2010 Computer Assisted Radiology and Surgery
  • Place of Presentation: Geneva, Swiss(招待講演)
  • Year and Date: 2010-06-26
• [Presentation] Image overlay surgical navigation system using OsiriX for single port endoscopic surgery (SPS), NOTES and robotic surgery (2010)
  • Author(s): Maki Sugimoto
  • Organizer: 18th International Congress of the EAES
  • Place of Presentation: Geneva, Swiss
  • Year and Date: 2010-06-18
• [Presentation] OsiriX virtual realityによる肝胆膵手術支援とtelementoring e-learning (2010)
  • Author(s): 杉本真樹
  • Organizer: 第22回日本肝胆膵外科学会
  • Place of Presentation: 仙台国際センター(宮城県)
  • Year and Date: 2010-05-27
• [Presentation] Three dimensional image overlay navigation using magnetic endoscope detection system for NOTES and SILS (2010)
  • Author(s): Maki Sugimoto
  • Organizer: ASGE DDW2010
  • Place of Presentation: New Orleans, Louisiana, USA
  • Year and Date: 2010-05-02
• [Presentation] Carbon dioxide cholangiopancreatography inhibits acute cholangitis and pancreatitis (2010)
  • Author(s): Maki Sugimoto
  • Organizer: AGA DDW2010
  • Place of Presentation: New Orleans, Louisiana, USA
  • Year and Date: 2010-05-02
• [Presentation] New therapeutic and diagnostic potential of carbon dioxide-insufflated cholangiopancreatography for acute cholangitis and pancreatitis (2010)
  • Author(s): Maki Sugimoto
  • Organizer: 9th World Congress of the International Hepato-Pancreato-Biliary Association, IHPBA 2010
  • Place of Presentation: Buenos Aires, Argentina
  • Year and Date: 2010-04-19
• [Presentation] Translumenal transparent navigation by OsiriX GPS system in single incision laparoscopic surgery and NOTES (2010)
  • Author(s): Maki Sugimoto
  • Organizer: 12th World Congress of Endoscopic Surgery WCES, SAGES 2010
  • Place of Presentation: Maryland USA
  • Year and Date: 2010-04-14
• [Presentation] Computer guided single incision laparoscopic surgery and NOTES using intraoperative magnetic 3D GPS navigation system (2010)
  • Author(s): Maki Sugimoto
  • Organizer: 12th World Congress of Endoscopic Surgery WCES, SAGES 2010
  • Place of Presentation: Maryland USA
  • Year and Date: 2010-04-14
• [Presentation] OsiriX surgical navigation system using image overlay in NOTES and single port endoscopic surgery (2010)
  • Author(s): Maki Sugimoto
  • Organizer: 12th World Congress of Endoscopic Surgery WCES, SAGES 2010
  • Place of Presentation: Maryland USA
  • Year and Date: 2010-04-14
• [Presentation] 早期胃癌に対する内視鏡的粘膜下層剥離術ESD,経管腔的内視鏡手術NOTESと単孔式腹腔鏡下手術の標準化とGPS navigationの開発 (2010)
  • Author(s): 杉本真樹
  • Organizer: 第110回日本外科学会定期学術集会
  • Place of Presentation: 名古屋国際会議場(愛知県)
  • Year and Date: 2010-04-08
• [Book] ITが医療を変える現場からの課題解決への提言 (2012)
  • Author(s): 杉本真樹(Team医療3.0)
  • Total Pages: 272
  • Publisher: アスキーメディアワークス
• [Book] DVD 3D臨床解剖アトラス (2012)
  • Author(s): 杉木真樹
  • Publisher: メディカ出版(DVD)
• [Book] 医用画像解析アプリOsiriXパーフェクトガイド (2011)
  • Author(s): 杉本真樹
  • Total Pages: 320
  • Publisher: エクスナレッジ
• [Book] スマホ,タブレットが変えるIT医療革命 (2011)
  • Author(s): 杉本真樹(Team医療3.0)
  • Total Pages: 224
  • Publisher: アスキーメディアワークス
• [Book] 医療現場iPad実践ガイド (2011)
  • Author(s): 杉本真樹
  • Total Pages: 112
  • Publisher: エクスナレッジ
• [Remarks]
  • URL: http://researchmap.jp/sugimotomaki/
• [Patent(Industrial Property Rights)] 3次元造形モデル作製方法、3次元造形モデル作製プログラム、および医用支援ツール (2012)
  • Inventor(s): 杉本真樹, 東健, 渡辺欣一, 嶋田周吉
  • Industrial Property Rights Holder: 杉本真樹, 東健, 渡辺欣一, 嶋田周吉
  • Filing Date: 2012-03-31