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2013 Fiscal Year Annual Research Report

計算解剖モデルの診断・治療の融合的支援応用

Planned Research

Project AreaComputational anatomy for computer-aided diagnosis and therapy :Frontiers of medical image sciences
Project/Area Number 21103009
Research InstitutionKyushu University

Principal Investigator

橋爪 誠  九州大学, 医学研究院, 教授 (90198664)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 鈴木 直樹  東京慈恵会医科大学, 医学部, 教授 (40147327)
杉本 真樹  神戸大学, 医学(系)研究科(研究院), 講師 (70398733)
木口 量夫  九州大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (90269548)
Project Period (FY) 2009-07-23 – 2014-03-31
Keywords計算解剖学 / 臨床応用 / 手術ナビゲーション / 手術シミュレーション / 手術ロボット / 内視鏡外科
Research Abstract

平成25年度は、計算解剖学の臨床応用の最終段階としてナビゲーション技術の臨床応用を行った。
Augmented Reality(AR)ナビゲーションの臨床応用として、OpenMRI治療室にて、手術時の体位かつ気腹後の状態すなわち腹腔鏡下手術中の状態でMR画像を取得し手術ナビゲーションを行った。腹腔鏡下胆嚢摘出術を3例、腹腔鏡下腹壁瘢痕ヘルニア手術を3例施行した。
6例全例に対し、Open MRI治療室で行う腹腔鏡下外科手術が成功した。気腹下のMRIデータに基づく画像誘導の精度は極めて良好であった。腹腔鏡下胆嚢摘出術の3例中2例は総胆管の画像誘導により安全に手術を施行できた。腹壁瘢痕ヘルニアの2例中1例は膀胱がヘルニア内に脱出しており術中のナビゲーションにより膀胱の損傷を回避しつつヘルニア周囲の剥離を行うことができた。MR対応機器の開発・導入や医療ガスなどの設備配置によりMR空間における腹腔鏡下外科手術がより安全に行われると考えられた。
さらに、術中の臓器変形に対応するためのナビゲーションシステムの開発を行った。術中の変形に追従するために3つのCCDカメラから非接触に肝臓の表面形状の3次元的なデータを取得するステレオカメラおよび背面の情報を取得するために3次元位置センサを用いることとした。これらのデバイスからリアルタイムに得られる情報を用い、肝臓の脈管構造を含む3次元再構築像を変形し、術者の視野に融合させようと試みた。その結果、術者の視点に追従して、術野にCGにより再現された腎臓、尿管、腫瘍の3次元再構築像を融合させることができた。
以上の成果は、術者の疲労の軽減、手術時間の短縮はもちろんのこと、手術手法そのものの向上にも役立つだけでなく、本システムを応用し,個別化されたトレーニングを行うことにより手術トレーニングがより精緻化することが期待される。

Current Status of Research Progress
Reason

25年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

25年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (29 results)

All 2014 2013 Other

All Journal Article (19 results) (of which Peer Reviewed: 19 results) Presentation (10 results) (of which Invited: 3 results)

  • [Journal Article] Robotic surgery for hepato-biliary-pancreatic(HBP)surgery.2014

    • Author(s)
      Kenoki Ohuchida, Makoto Hashizume:
    • Journal Title

      Journal of Hepato-Biliary-Pancreatic Sciences

      Volume: 21 Pages: 1-2

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A preregistered STAMP method for image-guided temporal bone surgery.2014

    • Author(s)
      Oka M, Cho B M, Nozomu M, Hong J, Jinnouchi M, Ouchida R, Komune S, Hashizume M:
    • Journal Title

      A preregistered STAMP method for image-guided temporal bone surgery

      Volume: 9 Pages: 119-126

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Surgical bedside master console for neurosurgical robotic system.2013

    • Author(s)
      Arata J, Kenmotsu H, Takagi M, Hori T, Miyagi T, Fujimoto H, Kajita Y, Hayashi Y, Chinzei K, Hashizume M:
    • Journal Title

      Int J CARS

      Volume: 8 Pages: 75-86

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] New detachable occlusion balloon unit for transrectal natural orifice translumenal endoscopic surgery.2013

    • Author(s)
      Hao X, Ohdaira T, Nagao Y, Tsutsumi N, Mori M, Uemura M, Toyoda K, Ieiri S, Hashizume M:
    • Journal Title

      Minimally Invasive Therapy

      Volume: 22 Pages: 136-143,

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Objective Skill Evaluation for Laparoscopic Training Based on Motion Analysis.2013

    • Author(s)
      Zhuohua L, Uemura M, Zecca M, IEEE, Sessa S, Member, IEEE,Isii H, Tomikawa M, Hashizume M, Yamaguchi S, Yoshida D, Takanishi A, Member, IEEE:
    • Journal Title

      IEEE Transaction on Biomedecal Engineering

      Volume: 60 Pages: 977-985

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Warning navigation system using real-time safe region monitoring for otologic surgery.2013

    • Author(s)
      Cho B, Oka M, Matsumoto N, Ouchida R, Hong J, Hashizume M:
    • Journal Title

      Int J CARS

      Volume: 8 Pages: 395-405

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Three-Dimensional High-Definition Neuroendoscopic Surgery: A Controlled Comparative Laboratory Study with Two-Demensional Endoscopy and Clinical Application.2013

    • Author(s)
      Inoue D, Yoshimoto K, Uemura M, Yoshida M, Ohuchida K, Kenmotsu H, Tomikawa M, Sasaki T, Hashizume M:
    • Journal Title

      J Neuril Surg A.

      Volume: 74 Pages: 357-365

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Development of an objective endoscopic surgical skill assessment system for pediatric surgeons: suture ligature model of the crura of the diaphragm in infant fundoplication.2013

    • Author(s)
      Ieiri S, Ishii H, Souzaki R, Uemura M, Tomikawa M, Matsuoka N, Takanishi A, Hashizume M, Taguchi T:
    • Journal Title

      Pediatr Surg Int.

      Volume: 29 Pages: 501-504

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Image-guided laparoscopic surgery in an open MRI operating theater.2013

    • Author(s)
      Tsutsumi N, Tomikawa M, Uemura M, Akahoshi T, Nagao Y, Konishi K, Ieiri S, Hong J, Maehara Y, Hashizume M:
    • Journal Title

      Surg Endosc.

      Volume: 27 Pages: 2178-2184

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 医用画像に基づく計算解剖学の消化器外科領域への応用2013

    • Author(s)
      赤星朋比古, 富川盛雅,橋爪 誠:
    • Journal Title

      MEDICAL PHOTONICS

      Volume: 14 Pages: 17-21

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] コンピューター外科の現状と将来2013

    • Author(s)
      神代 竜一,橋爪 誠:
    • Journal Title

      消化器外科

      Volume: 36 Pages: 1363-1370

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Xゲートを用いた胃内手術にて摘出した毛髪胃石の1例2013

    • Author(s)
      宗崎良太, 家入里志, 近藤琢也, 橋爪 誠, 田口智章:
    • Journal Title

      日本小児外科学会雑誌

      Volume: 49 Pages: 日本小児外科学会雑誌

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 空・回腸悪性リンパ腫168例の臨床病理学的特徴―X線・内視鏡所見を中心に―2013

    • Author(s)
      中村昌太郎, 松本主之, 池上幸治, 梁井俊一, 江崎幹宏, 平橋美奈子, 北園孝成, 橋爪 誠:
    • Journal Title

      胃と腸

      Volume: 48 Pages: 1461-1473

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Development of a novel controllable, multidirectional, reusable metallic port with a wide working space.2013

    • Author(s)
      Hosaka S, Ohdaira T, Umemoto S, Hashizume M, Kawamoto S:
    • Journal Title

      Minimally Invasive Therapy and Allied Technologies

      Volume: 22 Pages: 319-323

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 内視鏡外科手術における3Dシステム手術支援ロボットシステムの現況と将来動向2013

    • Author(s)
      大内田 研宙, 橋爪 誠:
    • Journal Title

      光技術コンタクト

      Volume: 51 Pages: 3-10

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] ロボット手術のトレーニング2013

    • Author(s)
      家入里志, 橋爪 誠:
    • Journal Title

      消化器外科

      Volume: 37 Pages: 15-22

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 手術支援用マスタ・スレープにおける身体所有感移転に基づく操作性向上に関する基礎研究2013

    • Author(s)
      荒田 純平、服部 将士、市川 翔平、坂口 正道、 橋爪 誠:
    • Journal Title

      日本コンピュータ外科学会誌

      Volume: 15 Pages: 174-175

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] カオス解析を用いた内視鏡外科手術における鉗子先端動作解析~熟練者と初心者の潜在的な動きのちがい~2013

    • Author(s)
      植村 宗則、富川 盛雅、苗鉄軍、家入 里志、宗崎 良太、大内田 研宙、 橋爪 誠:
    • Journal Title

      日本コンピュータ外科学会誌

      Volume: 15 Pages: 218-219

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Merits of prophylactic sclerotherapy for esophageal varices concomitant unresectable hepatocellular carcinoma:Prospective randomized study.2013

    • Author(s)
      Akahoshi T, Tomikawa M, Tsutsumi N, Hashizume M, Maehara Y:
    • Journal Title

      Digestive Endoscopy

      Volume: 26 Pages: 172-177

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 外科領域におけるシミュレーション、ナビゲーションの将来展望

    • Author(s)
      橋爪 誠:
    • Organizer
      第113回日本外科学会定期学術集会
    • Place of Presentation
      福岡
  • [Presentation] 肝胆膵外科手術への術前シミュレーションサージェリーの応用

    • Author(s)
      橋爪 誠:
    • Organizer
      第25回日本肝胆膵外科学会・学術集会
    • Place of Presentation
      栃木
  • [Presentation] Karl Storz Lecture: Education and Training for Minimally Invasive Surgery.

    • Author(s)
      Hashizume M:
    • Organizer
      IPEG’s 22nd Annual Congress for Endosurgery in Children
    • Place of Presentation
      中国
  • [Presentation] Minimally invasive surgery assisted by computer science.

    • Author(s)
      Marescaux J, Hashizume M:
    • Organizer
      CARS 2013
    • Place of Presentation
      ドイツ
  • [Presentation] イメージガイド下コンピュータ外科手術の発展

    • Author(s)
      橋爪 誠:
    • Organizer
      第2回御茶ノ水消化器外科フォーラム
    • Place of Presentation
      東京
    • Invited
  • [Presentation] Current State of Image-guided Mininally Invasive Surgery (tenntative)

    • Author(s)
      橋爪 誠:
    • Organizer
      第22回日本コンピュータ外科学会
    • Place of Presentation
      東京
  • [Presentation] What is the essential Information in Image-Guided Minimally Invasive Surgery?

    • Author(s)
      Hashizume M:
    • Organizer
      2nd MICCAI Workshop on Clinical Image-based Procedures: Translational Research in Medical Imaging
    • Place of Presentation
      名古屋
    • Invited
  • [Presentation] 高画質3次元画像の医療分野における応用とその効果

    • Author(s)
      橋爪 誠:
    • Organizer
      先端メディカル・イメージング・シンポジウム2013
    • Place of Presentation
      横浜
    • Invited
  • [Presentation] ジャイロセンサー付き3D内視鏡、内視鏡ホルダロボット、循環式気腹装置のトリオがもたらす次世代内視鏡下手術の展望

    • Author(s)
      橋爪誠:
    • Organizer
      第26回日本内視鏡外科学会総会
    • Place of Presentation
      福岡
  • [Presentation] シミュレーション外科学の発展

    • Author(s)
      橋爪 誠:
    • Organizer
      第23回日本シミュレーション外科学会
    • Place of Presentation
      福岡

URL: 

Published: 2015-05-28  

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