没入型内視鏡画像処理機能と力学提示を応用した安全な内視鏡外科手術システムの開発

2021 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 19K12823
• Research Institution: Ehime University
• Principal Investigator: 惠木 浩之 愛媛大学, 医学部附属病院, 准教授 (20403537)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 栗田 雄一 広島大学, 先進理工系科学研究科(工), 教授 (80403591)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: 内視鏡外科手術 / ロボット支援手術 / 超小型監視カメラBirdView / 没入型カメラ

Outline of Annual Research Achievements

内視鏡外科手術は低侵襲治療として広く受け入れられ、もはや標準的治療といっても過言ではない。さらにロボット支援手術も治療適応が拡大され、急速に手術件数は増加している。一方で安全性の管理は術者の技術向上に依存している傾向が強く、安全な手術環境を整えることは重要な課題と考えている。
我々は、医工心理学連携による独自の新規デバイスや教育法を開発することで、安全な内視鏡外科手術を行う環境づくりに取り組んできた。新規デバイスや教育法の評価には、正確な技術力評価とその解析が必要で、2004年には内視鏡外科手術技術力評価システムHUESAD (Hiroshima University Endoscopic Surgical Assessment Device)を独自に開発しその評価システムとしての妥当性 (Validity) を証明してきた。
さて、内視鏡外科手術の最大の利点は拡大視効果であり、精緻な手術を行う条件を得ることができる。一方で、死角の存在、触覚の低下、が欠点であり、これらを克服するための研究に特に力を入れて取り組んできた。
本研究ではさらに踏み込んで、他プロジェクトで既にコンセプトは特許出願済の没入型カメラを画像処理後に3Dヘッドマウントデイスプレイ(HMD)に投影する技術と、同じく既に開発済のセンシング技術(力覚提示システム) を応用することで安全な内視鏡外科手術に貢献することを目的とした。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

没入型カメラを応用（センシング技術含め）することで内視鏡外科手術をより安全に行える環境創りを目指して研究を開始し、昨年度までに没入型カメラの応用に関する内容はすでに確立した ( Minim Invasive Ther Allied Technol. 2020 Dec 3:1-8. Mukai S, Egi H, et al.) 。一方、センシング技術の確立に到達するまでに残された研究期間は現実的でなく、昨年度の報告で、それに代替する別の技術を応用する計画に変更する旨を記載した。具体的には、日本学術振興会科学研究費補助金研究活動スタート支援　「安全な内視鏡外科手術を目指したマルチカメラ・モニタリングシステムの開発」（2010年-2011年度）の研究成果で開発した「超小型監視カメラBirdView」の応用である。2022年3月31日に薬事認証を無事取得することができた。センシング技術の代わりに第2の目で安全性を担保しながら、没入感を得た拡大視効果を最大限活用できる環境作りを進めて行きたい。

Strategy for Future Research Activity

最終年である4年目は、没入型カメラの使用に際する安全性担保の観点から、製品化される「超小型監視カメラBirdView」使用の安全性の検証を行う予定。この1－2年益々ロボット支援手術の実施症例数が増加している。当院でも日常的にロボット支援手術を施行しており、没入型カメラと環境が酷似しているロボット支援手術においてBirdViewの安全性の検証を行うことで代用可能と判断した。

Causes of Carryover

超小型監視カメラBirdView使用の安全性検証に費用が必要と考え、次年度に繰り越した。

Research Products

• [Journal Article] Long-term prognosis of laparoscopic gastrectomy for patients on antithrombotic therapy: a retrospective cohort study. (2022)
  • Author(s): Yoshida M, Egi H＊, Ishimaru K, Koga S, Akita S, Kikuchi S, Sugishita H, Kuwabara J, Ogi Y, Matsui S, Watanabe Y.
  • Journal Title: Surg Today. Volume: Feb Pages: -
  • DOI: 10.1007/s00595-022-02479-7.
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Fukuhara S, Egi H＊, Kochi M, Shimizu W, Takakura Y, Taguchi K, Nakashima I, Sumi Y, Akabane S, Sato K, Yoshinaka H, Teraoka Y, Hattori M, Ohdan H. (2022)
  • Author(s): Fukuhara S, Egi H＊, Kochi M, Shimizu W, Takakura Y, Taguchi K, Nakashima I, Sumi Y, Akabane S, Sato K, Yoshinaka H, Teraoka Y, Hattori M, Ohdan H.
  • Journal Title: Asian J Endosc Surg. Volume: 15(2) Pages: 320-327
  • DOI: 10.1111/ases.13009.
• [Journal Article] Prediction of anastomotic leakage after left-sided colorectal cancer surgery: A pilot study utilizing quantitative near-infrared spectroscopy (2022)
  • Author(s): Yoshinaka H, Takakura Y, Egi H, Shimizu W, Sumi Y, Mukai S, Kochi M, Taguchi K, Nakashima I, Akabane S, Sato K, Hattori M, Ohdan H.
  • Journal Title: Surg Today. Volume: Jan Pages: -
  • DOI: 10.1007/s00595-021-02426-y.
• [Journal Article] The arrival time of Indocyanine Green in tissues can be a quantitative index because of its correlation with tissue oxygen saturation: A clinical pilot study (2022)
  • Author(s): Egi H＊, Ohnishi K, Akita S, Sugishita H, Ogi Y, Yoshida M, Koga S, Kikuchi S, Matsumoto H, Kuwabara J, Matsui S, Ishimaru K, Hattori M, Watanabe Y.
  • Journal Title: Asian J Endosc Surg. Volume: 15(2) Pages: 432-436
  • DOI: 10.1111/ases.13002.