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2011 Fiscal Year Annual Research Report

超低侵襲治療を実現する半自律動作性CAD統合内視鏡診断治療ロボットシステムの開発

Research Project

Project/Area Number 21240056
Research InstitutionKyushu University

Principal Investigator

橋爪 誠  九州大学, 大学院・医学研究院, 教授 (90198664)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 高西 淳夫  早稲田大学, 理工学術院, 教授 (50179462)
藤江 正克  早稲田大学, 理工学術院, 教授 (20339716)
Keywords医療・福祉 / 外科 / 低侵襲治療 / 手術ロボット / 内視鏡診断
Research Abstract

Computer assisted diagnosis (CAD)およびコンピュータナビゲーションシステムを搭載した内視鏡手術システムの開発を可能にするため、本年度は1)能動内視鏡マニピュレータ、2)大腸検査支援マニピュレータの開発を行い、以下の結果を得た。
1)能動内視鏡マニピュレータの開発:単孔式内視鏡下手術における術中の視点・視野の操作を目的に,汎用保持マニピュレータと外套管マニピュレータからなる能動内視鏡マニピュレータの開発を行った.外套管には圧縮コイルばねを用いて屈曲の2自由度を実現し,体内で自由に位置・姿勢が操作可能な計6自由度の構成とした。ジョイスティックによる動作検証により,位置移動,屈曲動作が可能であることが確認された。また、内視鏡は小型化されたステレオ視をもつもので、対象物を3次元立体画像復元が可能なものを新たに開発した。今後は術具マニピュレータとの統合によるin vivo実験を行い,システム全体の評価および改善を図っていく予定である。
2)大腸内視鏡検査における腸管短縮手技を支援するマニピュレータの開発:このマニピュレータは,4個のDCモータとそれによって駆動される4自由度リンク機構からなり,内視鏡先端に取り付けて使用する.駆動部は体外に設置され,ワイヤとアウターチューブを介して,マニピュレータを動作させる。マニピュレータの動作は,画像処理と強化学習を統合した制御系によって,自律的に最適化される。大腸内視鏡検査トレーニング用の大腸モデルにこのマニピュレータを挿入してその有用性を検証することができ、臨床応用の可能性が示唆された。

  • Research Products

    (46 results)

All 2012 2011 Other

All Journal Article (17 results) (of which Peer Reviewed: 15 results) Presentation (27 results) Book (2 results)

  • [Journal Article] Training System for NOTES and SPS Surgery Robot That Enables Spatiotemporal Retrospective Analysis of the Training Process2012

    • Author(s)
      Hattori A, Suzuki N, Ieiri S, Tomikawa M, Kenmotsu H, Hashizume M
    • Journal Title

      Stud Health Technol Inform

      Volume: 173 Pages: 116-170

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Early findings on brain computed tomography and the prognosis of post-cardiac arrest syndrome : Application of the score for stroke patients2012

    • Author(s)
      Sugimori H, Kanna T, Yamashita K, Kuwashiro T, Yoshiura T, Zaitsu A, Hashizume M
    • Journal Title

      Resuscitation

      Volume: (Epub)

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Impact of balloon-occluded retrograde transvenous obliteration on management of isolated fundal gastric variceal bleeding2012

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

      Hepatol Res

      Volume: 42 Pages: 385-393

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Augmented reality navigation system for laparoscopic splenectomy in children based on preoperative CT image using optical tracking device2012

    • Author(s)
      Ieiri S, Uemura M, Konishi K, Souzaki R, Nagao Y, Hashizutne M, Taguchi T
    • Journal Title

      Pediatr Surg Int

      Volume: 28 Pages: 341-346

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Development of a needle insertion manipulator for central venous catheterization2012

    • Author(s)
      Kobayashi Y, Hong J, Hamano R, Okada K, Fujie MG, Hashizume M
    • Journal Title

      Int J Med Robot

      Volume: 8 Pages: 34-44

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Objective assessment of laparoscopic suturing skills using a motion-tracking system2011

    • Author(s)
      Yamaguchi S, Yoshida D, Kenmotsu H, Yasunaga T, Konishi K, Ieiri S, Nakashima H, Tanoue K, Hashizume M
    • Journal Title

      Surgical Endoscopy

      Volume: 25 Pages: 771-775

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Persistent roles of signal transduction of platelet-derived growth factor B in genesis, growth, and anaplastic transformation of gliomas in an in-vivo serial transplantation model2011

    • Author(s)
      Torisu R, Suzuki s, Masui K, Yoshimoto K, Mizoguchi M, Hashizume M, et al
    • Journal Title

      Brain Tumor pathol

      Volume: 28 Pages: 33-42

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Management of gastric varices2011

    • Author(s)
      Hashizume M, Akahoshi T, Tomikawa M
    • Journal Title

      Journal of Gastroenterrology and Hepatology

      Volume: 26 Pages: 102-108

  • [Journal Article] The Orientation of Orthopaedic Metallic Devices Relative to the Frequency-Encoding Gradient Affects Susceptibility Artifacts : An Experiment Using Open MR Imaging2011

    • Author(s)
      Takeuchi N, Mitsuyasu H, Nakanishi T, Nishimura S, Shimoto T, Higaki H, Hashizume M, et al
    • Journal Title

      Fukuoka Acta Media

      Volume: 102 Pages: 185-194

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Ultra-minimally invasive local immune cell therapy and regenerative therapy by multi-piercing surgery for abdominal solid tumor : therapeutic simulation-by natural orifice translumenal endoscopic surgery-assisted needles copic surgery using 3-mm diameter robots2011

    • Author(s)
      Ohdaira T, Tsutsumi N, Xu H, Mori M, Uemura M, Ieiri s, Hashizume M
    • Journal Title

      J Hepatobiliary Pancreat Sci

      Volume: 18 Pages: 499-505

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Articular cartilage of the posterior condyle can affect rotational alignment in total knee arthroplasty2011

    • Author(s)
      Tashiro Y, Uemura M, Matsuda S, Okazaki K, Kawahara S, Hashizume M, Iwamoto Y
    • Journal Title

      Knee Surgery Sports Traumatology Arthroscopy

      Volume: (in press)

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Trauma center accessibility for road traffic injuries in Hanoi, Vietnam2011

    • Author(s)
      Nagata T, Takamori A, Kimura Y, Hashizume M, Nakahara S
    • Journal Title

      Journal of Trauma Managemant

      Pages: 5-11

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] MicroRNA-10a is Overexpressed in Human Pancreatic Cancer and Involved in Its Invasiveness Partially via Suppression of the HOXA1 Gene2011

    • Author(s)
      Ohuchida K, Mizumoto K, Lin C, Yamaguchi H, Ohtsuka T, Sato N, Toma H, Nakamura M, Nagai E, Hashizume M, Tanaka M
    • Journal Title

      Ann Surg Oncol

      Volume: (Epub) Pages: 5-11

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] In vivo experiments of a surgical robot with vision field control for Single Port Endoscopic Surgery2011

    • Author(s)
      Sekiguchi Y, Kobayashi Y, Watanabe H, Tomono Y, Noguchi T, Takahashi Y, Hashizume M, Fujie MG
    • Journal Title

      Conf Proc IEEE Eng Med Biol Soc

      Volume: (in press) Pages: 7045-7048

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Surface EMG and heartbeat analysis preliminary results in surgical training : dry boxes and live tissue2011

    • Author(s)
      Bartolomeo L, Lin Z, Zecca M, Sessa S, Ishii H, Xu H, Uemura M, Tomikawa M, Hashizume M, Takanishi A
    • Journal Title

      Conf Proc IEEE Eng Med Biol Soc

      Volume: (in press) Pages: 1113-1116

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Liver regeneration is promoted by increasing serotonin content in rat liver with secondary biliary cirrhosis2011

    • Author(s)
      Nagao Y, Akahoshi T, Tomikawa M, Hashizume M, Maehara Y
    • Journal Title

      Hepatol Res

      Volume: 41 Pages: 784-794

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Nonmetallic rigid-flexible outer sheath with pneumatic shapelocking mechanism and double curvature structure

    • Author(s)
      Zuo S, Masamune K, Kuwana K, Tomikawa M, Ieiri S, Ohdaira T, Hashizume M, Dohi T
    • Journal Title

      Med Image Comput Comput Assist Interv

      Volume: 14 Pages: 169-177

  • [Presentation] 最先端ロボット手術の現状2012

    • Author(s)
      橋爪誠
    • Organizer
      第3回先進医療フォーラム
    • Place of Presentation
      大阪
    • Year and Date
      2012-01-21
  • [Presentation] ロボット手術の臨床的応用と将来2011

    • Author(s)
      橋爪誠
    • Organizer
      第16回日本脳腫瘍の外科学会
    • Year and Date
      20110000
  • [Presentation] Open MRI治療室でのリアルタイム3次元ナビゲーションシステムによる肝癌の局所治療2011

    • Author(s)
      長尾吉泰、富川盛雅、橋爪誠
    • Organizer
      第6回肝癌治療シミュレーション研究会
    • Year and Date
      20110000
  • [Presentation] 効果的な教育システムのための定量的縫合技術シミュレータの開発2011

    • Author(s)
      富川盛雅、橋爪誠
    • Organizer
      第24回日本内視鏡外科学会総会
    • Year and Date
      20110000
  • [Presentation] 内視鏡外科用語集新領域Robot Surgery and Virtual Reality2011

    • Author(s)
      橋爪誠
    • Organizer
      第16回日本内視鏡外科学会教育セミナー
    • Year and Date
      20110000
  • [Presentation] ヒトの手術動作を模した内視鏡型手術ロボットシステムの開発2011

    • Author(s)
      鈴木直樹, 服部麻木, 富川盛雅, 剣持一, 橋爪誠
    • Organizer
      第20回日本コンピュータ外科学会大会
    • Year and Date
      20110000
  • [Presentation] 情報誘導下低侵襲ロボット手術2011

    • Author(s)
      橋爪誠
    • Organizer
      日仏医学コロック2011
    • Year and Date
      20110000
  • [Presentation] 3Dモニターの効果および加圧センサーの結果から見た単孔式手術の特徴2011

    • Author(s)
      長尾吉泰、富川盛雅、橋爪誠
    • Organizer
      第24回日本内視鏡外科学会総会
    • Place of Presentation
      大阪
    • Year and Date
      2011-12-09
  • [Presentation] 脳神経外科手術における顕微鏡重畳ナビゲーションの将来性とその課題~商用システムの輪郭重畳表示と比較して~2011

    • Author(s)
      井上大輔, 曹柄〓, 佐々木富男, 橋爪誠
    • Organizer
      第20回日本コンピュータ外科学会大会
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2011-11-23
  • [Presentation] Multi piercing surgeryにおける柔剛可変ガイド管の開発と有用性検討実検2011

    • Author(s)
      左思洋, 正宗賢, 橋爪誠, 土肥健純
    • Organizer
      第20回日本コンピュータ外科学会大会
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2011-11-22
  • [Presentation] Retrospective 4Dイメージング機能を持った手術ロボットシミュレーションシステム2011

    • Author(s)
      服部麻木, 鈴木直樹, 富川盛雅, 橋爪誠
    • Organizer
      第20回日本コンピュータ外科学会大会
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2011-11-22
  • [Presentation] 仮想手術環境下における医師の操作情報を規範とする手術支援ロボット設計手法に関する検討2011

    • Author(s)
      瀬能洸冬, 川村和也, 小林洋, 橋爪誠, 藤江正克
    • Organizer
      第20回日本コンピュータ外科学会大会
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2011-11-22
  • [Presentation] Clinical Application of Image-Based Simulation Systems for Surgery2011

    • Author(s)
      Tomikawa M, Hashizume M
    • Organizer
      The 7th Asian Conference on Computer Aided Surgery 2011
    • Place of Presentation
      Bangkok, Thailand
    • Year and Date
      2011-08-27
  • [Presentation] Availability of 3D Monitoring System in Single Incision Laparoscopic Surgery2011

    • Author(s)
      Nagao Y, Tomikawa M, Hashizume M
    • Organizer
      The 7th Asian Conference on Computer Aided Surgery 2011
    • Place of Presentation
      Bangkok, Thailand
    • Year and Date
      2011-08-26
  • [Presentation] 手術支援ロボットによる消化器外科手術の成績とその意義2011

    • Author(s)
      堤敬文, 富川盛雅, 橋爪誠
    • Organizer
      第66回日本消化器外科学会総会
    • Place of Presentation
      名古屋
    • Year and Date
      2011-07-15
  • [Presentation] 医用画像を応用したリアルタイムナビゲーションの有用性-低侵襲治療の適応拡大と安全性向上を目指し2011

    • Author(s)
      富川盛雅, 橋爪誠
    • Organizer
      第66回日本消化器外科学会総会
    • Place of Presentation
      名古屋
    • Year and Date
      2011-07-13
  • [Presentation] Pre-registered STAMP method for instant registration in image-guided temporal bone surgery2011

    • Author(s)
      Oka M, Cho B, Hong J, Komune S, Hashizume M
    • Organizer
      Computer Assisted Radiology and Surgery 25th International Congress and Exhibition
    • Place of Presentation
      Berlin, Germany
    • Year and Date
      2011-06-25
  • [Presentation] Shape estimation method of fiexible endoscope using sensor network in the endoscope handling robot system2011

    • Author(s)
      Lee J, Kinoshita J, Katsuko I, Hashizume M, Takanishi A
    • Organizer
      Computer Assisted Radiology and Surgery 25th International Congress and Exhibition
    • Place of Presentation
      Berlin, Germany
    • Year and Date
      2011-06-25
  • [Presentation] Usefulness of a real-time virtual reality navigation system using an open magnetic resonance imaging : tumor ablation therapy for 50 liver cancers2011

    • Author(s)
      Tomikawa M, Hashizume M
    • Organizer
      Computer Assisted Radiology and Surgery 25th International Congress and Exhibition
    • Place of Presentation
      Berlin, Germany
    • Year and Date
      2011-06-23
  • [Presentation] 消化器・一般外科領域におけるナビゲーションサージェリーの現状と今後の展望2011

    • Author(s)
      富川盛雅, 橋爪誠
    • Organizer
      第36回日本外科系連合学会学術集会
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2011-06-16
  • [Presentation] 先進治療機器の臨床経験と課題Da Vinciの臨床経験と今後の展望2011

    • Author(s)
      橋爪誠
    • Organizer
      第86回日本医療機器学会大会
    • Place of Presentation
      横浜
    • Year and Date
      2011-06-04
  • [Presentation] Open MRIを応用した3次元バーチャル画像によるリアルタイムナビゲーション下乳腺部分切除術2011

    • Author(s)
      富川盛雅, 橋爪誠
    • Organizer
      第50回日本生体医工学会大会
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2011-05-01
  • [Presentation] マスク・スレーブ型MR対応内視鏡ロボットの開発2011

    • Author(s)
      豊田和孝, 鄭載憲, 村田正治, 富川盛雅, 橋爪誠
    • Organizer
      第50回日本生体医工学会大会
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2011-05-01
  • [Presentation] 4自由度マスター装置を用いた針穿刺用遠隔トレーニングシステムの開発2011

    • Author(s)
      鄭載憲, 洪在成, 富川盛雅, 橋爪誠
    • Organizer
      第50回日本生体医工学会大会
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2011-05-01
  • [Presentation] CFD(数値流体力学)を用いた血管血流シュミレーションにおけるfeasibilityの検討2011

    • Author(s)
      植村宗則, 富川盛雅, 橋爪誠
    • Organizer
      第50回日本生体医工学会大会
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2011-04-29
  • [Presentation] Clinical Application of the Diagnostic and Therapeutic Model Assisted by the Computational Anatomy2011

    • Author(s)
      Hashizume M, Tomikawa M, et al
    • Organizer
      The Second International Symposium on Computional Anatomy
    • Place of Presentation
      Nagoya, Japan
    • Year and Date
      2011-03-06
  • [Presentation] Advance in Rovotic ancl Telesurgery2011

    • Author(s)
      Hashizume M
    • Organizer
      The 11th International Liver Symposium
    • Place of Presentation
      Gyeongsangbuk-do, Korea
    • Year and Date
      2011-01-21
  • [Book] 内視鏡検査・治療・ケアがよくわかる本2011

    • Author(s)
      長尾吉泰、富川盛雅、橋爪誠
    • Publisher
      照林社
  • [Book] 月刊新医療最先端医療技術の迅速な実用化に必要なこととは何か九州大学先端医療イノベーションセンターが果たす役割を踏まえて2011

    • Author(s)
      橋爪誠
    • Total Pages
      198
    • Publisher
      エムイー振興協会

URL: 

Published: 2013-06-26  

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