強化された画像誘導と革新的ロボット技術の融合による画期的低侵襲治療システムの開発

2015 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 25282157
• Research Institution: Kyushu University
• Principal Investigator: 富川 盛雅 九州大学, 大学病院, 特任准教授 (60325454)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 宗崎 良太 九州大学, 大学病院, 助教 (10403990) ; 大内田 研宙 九州大学, 大学病院, 助教 (20452708) ; 村田 正治 九州大学, レドックスナビ研究拠点, 准教授 (30304744) ; 中楯 龍 九州大学, 先端医療イノベーションセンター, 助教 (40584470) ; 橋爪 誠 九州大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (90198664)
• Project Period (FY): 2013-04-01 – 2016-03-31
• Keywords: 医療・福祉 / 外科 / 低侵襲治療 / 手術ロボット / 手術ナビゲーション

Outline of Annual Research Achievements

MRI画像診断装置内で計算解剖学に基づくComputer assisted diagnosis (CAD)を実現すると同時にコンピュータナビゲーションシステムを搭載し、かつMRIのガントリ内で高磁場の影響を受けず作動し、MR画像にも影響を与えない高画質のMRI対応内視鏡および内視鏡マニピュレータを開発した。昨年度よりブタを用いたin vivo実験により若干の改良を加えてきた。本システムの革新的な機能は以下の通りである。
(1)ビジュアルサポート制御による実時間穿刺経路修正プログラムを実装し、対象の移動と変形に対応できる機能が搭載されている。(2) MRIの磁場に影響されずほとんど画像にノイズのないモータを実装することに成功した。(3) ブタを用いたin vivo実験を繰り返すことにより徐々に改良を行い、患者と干渉しない形状がほぼ完成した。(4) 穿刺経路の決定に柔軟性を持たせることとし、穿刺針に受動性がもたらされることになった。これにより現実に医師がマニュアル操作により穿刺するときの環境に近い状態を作り出すことが可能となった。(5) 穿刺応力をリアルタイムに測定することにより穿刺の力と方向をより細かく設定することが可能となった。(6) 本研究により開発されたInteractive Scan Control (ISC)はロボットが動作してから画像に反映されまで4～6秒の遅延が生じるが、MR画像前後探索機能を追加することによりマニュアル穿刺において操作性の向上が図られた。

Research Progress Status

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Causes of Carryover

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Expenditure Plan for Carryover Budget

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Journal Article] Procedural surgical skill assessment in laparoscopic training environments. (2016)
  • Author(s): Uemura M, Jannin P, Yamashita M, Tomikawa M, Akahoshi T, Obata S, Souzaki R, Ieiri S, Hashizume M :
  • Journal Title: Int J CARS Volume: 11 Pages: 543-552
  • DOI: 10.1007/s11548-015-1274-2
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Evaluation of the 10-year history of a 2-day standardized laparoscopic surgical skills training program at Kyushu University. (2016)
  • Author(s): Tomikawa M, Uemura M, Kenmotsu H, Konishi K, Ohuchida K, Okazaki K, Ieiri S, Tanoue K, Hashizume M :
  • Journal Title: Surgery Today Volume: 46 Pages: 750-756
  • DOI: 10.1007/s00595-015-1227-y.
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Development of a robotic system with six-degrees-of-freedom robotic tool manipulators for single-port surgery. (2015)
  • Author(s): Kobayashi Y, Sekiguchi Y, Noguchi T, Takahashi Y, Liu Q, Oguri S, Toyoda K, Uemura M, Ieiri S, Tomikawa M, Ohdaira T, Hashizume M, Fujie MG :
  • Journal Title: Int J Med Robot. Volume: 11 Pages: 235-246
  • DOI: 10.1002/rcs.1600.
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Novel, high-definition 3-D endoscopy system with real-time compression communication system to aid diagnoses and treatment between hospitals in Thailand. (2015)
  • Author(s): Uemura M, Kenmotsu H, Tomikawa M, Kumashiro R, Yamashita M, Ikeda T, Yamashita H, Chiba T, Hayashi K, Sakae E, Eguchi M, Fukuyo T, Chittmittrapap S, Navicharern P, Chotiwan P, Pattana-Arum J, Hashizume M :
  • Journal Title: Asian J Endosc Surg. Volume: 8 Pages: 139-147
  • DOI: 10.1111/ases.12167.
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Novel Surgical Skill Evaluation with Reference to Two-handed Coordination. (2015)
  • Author(s): Uemura M, Sakata K, Tomikawa M, Nagao Y, Ohuchida K, Ieiri S, Akahoshi T, Hashizume M :
  • Journal Title: Fukuoka Acta Med. Volume: 106 Pages: 213-221
  • Peer Reviewed
• [Presentation] 当科における食道胃静脈瘤における治療の変遷と成績. (2015)
  • Author(s): 赤星朋比古、川中博文、富川盛雅、前原喜彦、橋爪 誠 :
  • Organizer: 第100回日本消化器内視鏡学会九州支部例会
  • Place of Presentation: 福岡国際会議場（福岡県・福岡市）
  • Year and Date: 2015-12-04 – 2015-12-05
• [Presentation] 内視鏡外科手術における客観的消化管縫合技術評価シュミレータの有用性の検証. (2015)
  • Author(s): 植村宗則、富川盛雅、山下 実、赤星朋比古、池田哲夫、橋爪 誠:
  • Organizer: 第24回日本コンピュータ外科学会大会
  • Place of Presentation: 東京大学本郷キャンパス（東京都・文京区）
  • Year and Date: 2015-11-21 – 2015-11-23
• [Presentation] 内視鏡外科基本手技解析からみた臨床経験の意義～特定被験者・同一期間による検討～. (2015)
  • Author(s): 富川盛雅、植村宗則、赤星朋比古、橋爪 誠:
  • Organizer: 第24回日本コンピュータ外科学会大会
  • Place of Presentation: 東京大学本郷キャンパス（東京都・文京区）
  • Year and Date: 2015-11-21 – 2015-11-23
• [Presentation] 肝性脳症に対するB-RTOの治療成績. (2015)
  • Author(s): 赤星朋比古、吉田佳弘、川中博文、富川盛雅、前原喜彦、橋爪 誠:
  • Organizer: 第22回日本門脈圧亢進症学会総会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜（神奈川県・横浜市）
  • Year and Date: 2015-09-10 – 2015-09-11
• [Presentation] 熟練者と初心者のあいだの技術の差を定量的に評価することは可能か？―今後のあるべき技術教育の方向性. (2015)
  • Author(s): 富川盛雅、植村宗則、片山 保、赤星朋比古、大内田研宙、家入里志、池田哲夫、是永大輔、竹中賢治、橋爪 誠:
  • Organizer: 第70回日本消化器外科学会総会
  • Place of Presentation: アクトシティ浜松(静岡県・浜松市）
  • Year and Date: 2015-07-15 – 2015-07-17
• [Presentation] 病的肥満症に対する減量手術のメタボリックサージェリーとしての効果. (2015)
  • Author(s): 赤星朋比古、池田哲夫、宗崎良太、富川盛雅、橋爪 誠、前原喜彦:
  • Organizer: 第70回日本消化器外科学会総会
  • Place of Presentation: アクトシティ浜松(静岡県・浜松市）
  • Year and Date: 2015-07-15 – 2015-07-17