Application of Multidisciplinary Computational Anatomy across Biomedical Engineering

2018 Fiscal Year Final Research Report

• Project Area: Multidisciplinary computational anatomy and its application to highly intelligent diagnosis and therapy
• Project/Area Number: 26108008
• 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: Tokyo Women's Medical University (2017-2018); The University of Tokyo (2014-2016)
• Principal Investigator: Masamune Etsuko (小林英津子) 東京女子医科大学, 医学部, 准教授 (20345268)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 正宗 賢 東京女子医科大学, 医学部, 教授 (00280933) ; 金 大永 帝京平成大学, 健康メディカル学部, 准教授 (60461860) ; 中川 桂一 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 講師 (00737926)
• Project Period (FY): 2014-07-10 – 2019-03-31
• Keywords: 手術支援ロボット / 低侵襲手術 / 内視鏡 / 手術ナビゲーションシステム / 多元計算解剖学

Outline of Final Research Achievements

We proposed an intelligent, autonomous surgical robot to approach the affected surgical area based on multidisciplinary computational anatomy and limited intraoperative biological information. Based on this idea, we conducted the following studies: (i) navigation and robotic system for colon surgery, (ii) study on stapler device control for pancreatic tissue damage suppression, and (iii) navigation and robotic system for oral and maxillofacial surgery. Each study was launched in collaboration with other groups of this multidisciplinary computational anatomy project.

Free Research Field

コンピュータ外科

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究では、術中の限られた情報と高度な術前情報を統合し、安全な手術支援ロボットを実現するための基礎的研究として、（1）術中局所情報の取得方法、（2）術中の局所情報と高度な術前情報との統合手法、（3）安全性を重視したロボットの制御法に関する研究、の3点を、特に腹腔鏡下手術、口腔外科手術を対象として実施した。これにより、熟練した術者の操作情報記録や、操作力と臓器の損傷を評価可能なシステム、高い安全性を有するロボット機構を実現した。