2017 Fiscal Year Research-status Report
A development of alarm with eyeball vibration mesuring instrument in endoscopic sinus surgery
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17K11365
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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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2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | PVDFフィルム / 内視鏡下鼻・副鼻腔手術 / 副損傷 / マイクロデブリッター |
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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。しかし、副鼻腔は周囲を眼窩、頭蓋底と接し、視神経、内頚動脈などの重要な器官が副鼻腔に突出しており、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、とりわけ眼窩壁損傷が最多である。眼窩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、眼球運動障害を引き起こす可能性は低いが、マイクロデブリッターのような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。ESS施行時の眼窩損傷リスク検知システムの作成を最終目標とし、リスク検知システム作成のpreliminary studyとして、ESSの施行時に、PVDFフィルムを使用し眼球の微小振動を計測し解析する。検出した振動は手術器具の種類や操作部位によって、その大きさや周波数成分が異なるため、これらの振動波形を目標症例数で収集することにより安全部位、危険部位の差異を明確にすることが可能と予測される。現在までの測定結果では、眼球の微小振動を測定し、手術後に手術中の内視鏡動画を見直し、危険領域と安全領域を術者と計測者で確認し合い、同部位操作時での両眼球の微小振動を比較したところ、安全、危険の判断はある程度可能であり、特にマイクロデブリッターによる篩骨洞の眼窩内側壁周辺の処置時に80Hzと160Hzの振動が眼窩内に伝わる特徴を有する症例が存在する事を確認した。さらには貯蔵したデータを生かして他の解析方法でも確認する事や、術中リアルタイムに解析が行えるシステムの構築も試みている。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
PVDFフィルムを使用し、ESS時の眼球の微小振動を測定した。手術後に手術中の内視鏡動画とそれに伴う振動波形を術者と測定者が確認し合い分析した。MD操作位置と左右のPVDFフィルムとの距離が異なるため，左右のフィルムから得られる出力値には差が生じることが推測される．そこで，要注意状態と安全状態での計測結果の比較を行うために，11件の症例で計測した振動波形に対して，80 Hzと160 Hz帯域における0.1 sごとの最大振幅の時間変化を求めた．削除側と対側の最大振幅から振幅比（削除側振幅／対側振幅）の時間変化を求め，要注意状態および安全状態の各時間帯における振幅比の平均値を症例毎に求めた。80 Hzでは，安全状態より要注意状態の方が平均振幅比が大きい例が3症例のみ見られた。対して，160 Hzでは，安全状態より要注意状態の方が平均振幅比が大きい例が9症例見られた。症例ごとに振幅比の傾向に違いがあるが、80 Hz帯域の振幅に注目するよりも160 Hz帯域の振幅に注目することでより要注意状態と安全状態での特徴的な傾向が見られることが分かった。しかし、手術中にリアルタイムに術者に伝えることが困難である事や、眼窩の形状に個人差があり症例によって計測値が安定しないため計測した全ての症例で有効な計測値が得られておらず、本当に160Hz の振動が有意なのかは検証が必要である。よって進捗状況としてはやや遅れていると考える。
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| Strategy for Future Research Activity |
測定の精度・安定性の確保が第一と考える。
①眼窩の形状によりPVDFフィルムの装着不備で安定した測定ができない症例があるため、同じPVDFフィルムでも弯曲の形状に対して安定した測定を行えるような形状の物を使用することを試行していく。既にリード線部の長いFDT-PVDFフィルムで計測が可能であるか検討している。FDT-PVDFフィルムは，長方形のピエゾセンサ部からオフセットをとって柔軟性のある回路材であるピエゾポリマーテール（柔軟性のあるリード線）が延びており，出力先に対してBECコネクタによって接続される．FDT-PVDFフィルムを用いて眼窩の弯曲した面をモデル化した水風船と，人体ノイズの影響を確認するため前腕で計測可能か検討している。今後、実際の手術症例に採用可能か検討していく。②手術中にリアルタイムに内視鏡画面と解析画面がリンクできるようなシステムを構築する。電気通信大学に依頼して同システムが実現可能か検討してもらっており技術的には可能と考えている。③症例を積算する。眼窩内側壁を切除する症例での振動測定を実現していく。④現在の分析方法が正しいのか再検証する。
以上を今後の推進方策としていく。
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| Causes of Carryover |
PVDFフィルム購入に関して適切なフィルム形状を精査していたため購入が遅れたため。同様にPC・解析ソフトを含めた解析機材に関しての性能・適切性を吟味していたため購入が遅れたため。前記に関して、購入し新規導入する物品の選別がほぼ確定しており、それら物品の購入を行う予定である。
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