2016 Fiscal Year Annual Research Report
MR・超音波統合画像誘導による標的追尾ワンステップ穿刺支援ロボットの構築
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26282145
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| Research Institution | Shiga University of Medical Science |
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Principal Investigator |
森川 茂廣 滋賀医科大学, 神経難病研究センター, 客員教授 (60220042)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
仲 成幸 滋賀医科大学, 医学部, 准教授 (10359771)
村上 耕一郎 滋賀医科大学, 医学部, 非常勤講師 (30572763)
山田 篤史 滋賀医科大学, バイオメディカルイノベーションセンター, 特任助教 (40534334)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 低侵襲手術 / 手術ロボット / 画像ナビゲーション / MR画像 / 超音波画像 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
前年度の報告書にも記載したとおり、このロボットシステムの開発環境であったGE社の1.5T MRシステムが27年度途中に廃棄されたため、シーメンス社の3Tシステムへの移行を余儀なくされ、研究計画に大幅の遅れが生じてしまった。28年度は、この新しい環境に適合するためのソフトウェア開発に取り組んだ。懸案の超音波画像とMR画像を重畳表示するソフトウェア開発は順調に進み、その成果はボストンでの国際シンポジウムで発表した。また、この3Tという高磁場の環境においても、ロボットによるナビゲーションは十分な穿刺精度を得ることができ、その成果は29年度スペインでの国際学会で発表する予定である。このシステムの有効性を実証するため、本研究の最終目標である動物実験をウサギを用いて試みることにした。これまでロボットのハンドピースに固定する超音波プローブとして、その小型の形状からセクター型のプローブを用いてきており、ファントムでは良好な画像を得ることができていた。しかしこのプローブは10～15cm程度の深さでは良好な感度を有するものの、ウサギのような中型動物に適用しても、浅い部分では十分な感度が得られなかった。このためコンベックス型やリニアー型など、他の種類のプローブをロボットハンドピースに固定して使用できるアダプターを製作し、それぞれのプローブを用いた様々の深度設定に対しても適用できるソフトウェア開発に取り組んでいるところで、その完成を待ち、動物実験を行う計画をしている。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
4: Progress in research has been delayed.
Reason
上記のとおりロボットシステムを開発する環境が、GE社の1.5TのMR装置からシーメンス社の3Tの装置へ移行せざるを得なくなってしまった。このロボットシステムは本研究計画開始以前から、別の科研費の補助を受けて開発を続けてきたものであり、磁場強度、装置の寸法、撮像法や画像フォーマットなどの条件が大きく変わったため、システムの再構築を余儀なくされ研究計画全体に大きな遅れが生じてしまった。このために1年間の期間延長を申請し、すでに承認を受けている。
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| Strategy for Future Research Activity |
ロボットシステム自体は、すでに十分な精度に到達している。研究期間の延長の承認を受けた29年度には、セクター型、コンベックス型、リニアー型など、多種の超音波プローブをロボットと組み合わせて利用できるロボットシステムを完成させ、それぞれのプローブを使用する環境で、様々の超音波画像深度設定に対しても適合し、MR画像と超音波画像の重畳表示が可能なソフトウェアを完成させ、その有用性を実証するために、ウサギを用いた動物実験を行う。
MR装置の変更により、研究期間は延長してしまったが、その結果色々なMR装置に適合できることが実証され、標的の深さにより、多種の超音波プローブも選択して使用することのできる汎用性の高い画像誘導穿刺ロボットシステムとしてより臨床応用に近づけたいと考えている。
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| Causes of Carryover |
MR装置の撤去により研究計画が大幅に遅れたため、研究期間の1年間の延長を申請してすでに承認を得ている。延長された研究期間内の研究成果の発表を含めた経常的な経費が必要とされるため。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
システムの改造、ソフトウェア開発、有効性の検証のための動物実験、成果発表などに使用する。
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