2017 Fiscal Year Annual Research Report
Establishment of i-WaFLES - Innovative Endoscopic Surgery with advanced surgical infomatics
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15H03029
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| Research Institution | Chiba University |
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Principal Investigator |
中村 亮一 千葉大学, フロンティア医工学センター, 准教授 (30366356)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
五十嵐 辰男 千葉大学, フロンティア医工学センター, 特任教授 (70302544)
川平 洋 千葉大学, フロンティア医工学センター, 准教授 (90447285)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 手術ロボット / 水中手術 / 腹腔鏡下手術 / 運動補償 / 医用画像処理 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では，治療部位への精密誘導治療を行う「軟組織に対応したリアルタイムナビゲーション技術」と，外科的手技における組織臓器へのダメージを低減する革新的な内視鏡下手術「水中手術 “WaFLES”」の技術を統合的に研究開発し，「効用の最大化と副作用の最小化」を実現した次世代の超低侵襲精密外科医療技術を開発する．具体的には①術前・術中診断画像を用いた画像誘導，②精緻な誘導と制御を補助するための臓器運動計測と補償，③温度治療の精密制御，④作業工程・環境の可視化・分析と最適化の技術開発と実装を実施する．
平成29年度においては，昨年度に引き続き内視鏡映像により計測した実時間運動計測に基づく運動補償型手術ロボットシステムの構築を行った．開発システムとして昨年度開発を開始した画像誘導下WaFLESレーザ手術ロボットと内視鏡下での「自動縫合運針」ロボットの要素技術開発をさらに進めた．今年度実績として，①-1：昨年度開発したWaFLES環境下で揺動する臓器の運動を補償しつつ外科縫合用糸針を正確に運針するWaFLES支援自動縫合システムにおいて，臓器運動に加え縫合針を自動画像抽出しその位置を実時間で同定する手法の開発を行った．動物実験において99%の映像フレームにおいて適切に針の中心位置を捉え，その計算時間は約17ms程度であった．①-2：Guided Filterを用いた非線形スケールスペースによるWaFLES腹腔内臓器局所特徴量検出アルゴリズムを提案し実装した．②：通常の腹腔鏡手術トロカールを介して腹腔内にプローブを導入し位置制御を行うためのピボッド駆動が可能な平面平行リンク式WaFLESレーザ手術ロボットの機構開発を行った．
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| Research Progress Status |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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