2016 Fiscal Year Annual Research Report
人体に対して頑健かつ高精度に追従する非侵襲超音波医療診断・治療統合システムの構築
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26289061
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| Research Institution | The University of Electro-Communications |
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Principal Investigator |
小泉 憲裕 電気通信大学, 情報理工学(系)研究科, 准教授 (10396765)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
川崎 元敬 高知大学, 医歯学系, 講師 (50398054)
月原 弘之 東京大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (50431862)
牛田 享宏 愛知医科大学, 医学部, 教授 (60304680)
葭仲 潔 国立研究開発法人産業技術総合研究所, その他部局等, 研究員 (90358341)
東 隆 東京大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (90421932)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 医療ロボット / 医デジ化 / Me-DigIT / 医療技能の技術化・デジタル化 / 超音波診断・治療ロボット / 非侵襲超音波医療診断・治療統合システム / NIUTS / 強力集束超音波 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究課題は、人体レベルで頑健かつ高精度に動作する非侵襲超音波医療診断・治療統合システムの構築法を確立することであり、これに関連して得られた成果は以下の3つに集約される。（成果1）画像処理アルゴリズムに関して追従精度の向上のみならず、治療にともなう患部の見え方の変化、臓器の変形・回転、ろっ骨等による音響シャドウの影響の低減、撮像断面の変化等に対して頑健に動作する患部追従・モニタリング手法の実現。この実現のために超音波画像のテクスチャのみならず形状情報を利用した手法を新規開発した。（成果2）機構に関して、直観的に扱いやすい手持ち型の機構の実現。（成果3）制御に関して、より振動の少ない滑らかな動作の実現。具体的に本研究課題における主要な成果については、国際・国内特許出願（PCT/JP2015/075132、特願2017-040348）を行ない、医学および工学分野の国際一流ジャーナル、トップカンファレンス（IJMRCAS2016（IF=1.5）、ADV EXP MED BIOL2016（IF=2.0）、IJE（採録決定、IF=2.3）、ICRA2015、IROS2014、IROS2015）で発表、きわめて高い評価を得てきた。また、医療ロボットのDa Vinchiで有名なIntuitive Surgical社の研究者が執筆した国際一流誌（IJMRCAS）のReview Articleに半ページにもわたって紹介、超音波分野のトップジャーナルであるIEEE TUFFCのReview articleにおいても、超音波治療のための体動補償システムの代表的研究のひとつとして筆頭で紹介されるなど、国際的に大きな着目を集めつつある。ほかにも超音波診断・治療ロボットの構築法について概説した総説が日本設計工学会の学会賞を受賞したり、日本経済新聞の科学技術面で研究紹介され、大きな反響を得た。
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| Research Progress Status |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Causes of Carryover |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(29 results)
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[Journal Article] Novel and simple ultrasonographic methods for estimating the abdominal visceral fat area2017
Author(s)
Takeharu asano, Naoto Kubota, Norihiro Koizumi, Kazunori Itani, Tsuyoshi Mitake, Kazuhito Yuhashi, Hongen Liao, Mamoru Mitsuishi, Shigemi Takeishi, Toshiaki Takahashi, Shin Ohnishi, Shiro Sasaki, Ichiro Sakuma and Takashi Kadowaki
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Journal Title
International Journal of Endocrinology (IJE)
Volume: 印刷中
Pages: 印刷中
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] Servoing performance enhancement via a respiratory organ motion prediction model for a non-invasive ultrasound theragnostic system2017
Author(s)
Tatsuya Fujii, Norihiro Koizumi, Atsushi Kayasuga, Dongjun Lee, Hiroyuki Tsukihara, Hiroyuki Fukuda, Kiyoshi Yoshinaka, Takashi Azuma,Hideyo Miyazaki, Naohiko Sugita, Kazushi Numata, Yukio Honma, Yoichiro Matsumoto, Mamoru Mitsuishi
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Journal Title
Journal of Robotics and Mechatronics (JRM)
Volume: 29
Pages: 434-446
DOI
Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
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[Journal Article] Focused ultrasound and Lithotripsy2016
Author(s)
Teiichiro Ikeda, Shin Yoshizawa, Norihiro Koizumi, Mamoru Mitsuishi, and Yoichiro Matsumoto
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Journal Title
Advances in Experimental Medicine and Biology (ADV EXP MED BIOL)
Volume: 880
Pages: 113-129
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Presentation] 可搬型超音波体動補償装置の開発2017
Author(s)
江浦史生, 小泉憲裕, 冨田恭平, 近藤亮祐, 相澤理佳
Organizer
ロボティクス・メカトロニクス講演会2017
Place of Presentation
ビッグパレットふくしま（福島県・郡山市）
Year and Date
2017-05-10 – 2017-05-13
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[Presentation] 超音波画像における音響シャドウを除去した臓器合成モデルの構築法2017
Author(s)
細井泉澄, 小泉憲裕, 栢菅 篤, 冨田恭平, 西山 悠, 月原弘之, 福田浩之, 葭中 潔, 斎藤 季, 宮崎英世, 杉田直彦, 沼田和司, 本間之夫, 松本洋一郎, 光石 衛
Organizer
2017年度精密工学会春季大会学術講演会
Place of Presentation
慶應義塾大学 矢上キャンパス（神奈川県・横浜市）
Year and Date
2017-03-13 – 2017-03-15
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[Presentation] Robust servoing method for renal stones/tumors for the noninvasive ultrasound theragnostic system2016
Author(s)
Atsushi Kayasuga, Norihiro Koizumi, Kyohei Tomita, Yu Nishiyama , Hiroyuki Tsukihara, Hiroyuki Fukuda, Kiyoshi Yoshinaka, Takashi Azuma, Hideyo Miyazaki, Naohiko Sugita, Kazushi Numata, Yukio Honma, Yoichiro Matsumoto, and Mamoru Mitsuishi
Organizer
5th Joint Meeting of the Acoustical Society of America and Acoustical Society of Japan
Place of Presentation
Honolulu, Hawaii
Year and Date
2016-11-28 – 2016-12-02
Int'l Joint Research
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[Presentation] Liver tracking system utilizing template matching and energy function in high intensity focused ultrasound/radio frequency ablation therapy2016
Author(s)
Kyohei Tomita, Norihiro Koizumi, Ryosuke Kondo, Atsushi Kayasuga, Yu Nishiyama, Hiroyuki Tsukihara, Hiroyuki Fukuda, Kazushi Numata, Yoichiro Matsumoto, and Mamoru Mitsuishi
Organizer
5th Joint Meeting of the Acoustical Society of America and Acoustical Society of Japan
Place of Presentation
Honolulu, Hawaii
Year and Date
2016-11-28 – 2016-12-02
Int'l Joint Research
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[Presentation] An ultrasound guided monitoring system for high intensity focused ultrasound and radio frequency ablation therapies2016
Author(s)
Ryosuke Kondo, Norihiro Koizumi, Kyohei Tomita, Atsushi Kayasuga, Yu Nishiyama, Hiroyuki Tsukihara, Hiroyuki Fukuda, Kazushi Numata, Yoichiro Matsumoto, and Mamoru Mitsuishi
Organizer
5th Joint Meeting of the Acoustical Society of America and Acoustical Society of Japan
Place of Presentation
Honolulu, Hawaii
Year and Date
2016-11-28 – 2016-12-02
Int'l Joint Research
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[Presentation] HIFU 治療の高速・高精度化を実現する運動・変形する臓器の抽出・追従技術2016
Author(s)
栢菅 篤, 小泉憲裕, 冨田恭平, 西山 悠, 月原弘之, 福田浩之, 葭中 潔, 東 隆, 宮嵜 英世, 杉田 直彦, 沼田和司, 本間之夫, 松本洋一郎, 光石 衛
Organizer
第15回日本超音波治療研究会
Place of Presentation
東京女子医科大学・早稲田大学連携先端生命医科学研究教育施設 TWIns（東京都・新宿区）
Year and Date
2016-11-12 – 2016-11-12
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[Presentation] 肝癌 HIFU 治療の安全性と有効性についてー5-ALA 併用による肝癌 HIFU 治療も含め2016
Author(s)
福田浩之, 沼田和司, 道端信貴, 前田 慎, 田中克明, 貝沼 修, 山口武人, 竜 崇正, 小泉憲裕, 葭仲 潔, 高橋 究, 石塚昌宏, 田中 徹
Organizer
第15回日本超音波治療研究会
Place of Presentation
東京女子医科大学・早稲田大学連携先端生命医科学研究教育施設 TWIns（東京都・新宿区）
Year and Date
2016-11-12 – 2016-11-12
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