2015 Fiscal Year Annual Research Report
テーラーメード手術を目指した小児内視鏡手術用シミュレーターの構築
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26293378
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
岩中 督 東京大学, 医学部附属病院, 名誉教授 (90193755)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
石丸 哲也 東京大学, 医学部附属病院, 助教 (00633629)
光石 衛 東京大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (90183110)
杉田 直彦 東京大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (70372406)
原田 香奈子 東京大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (80409672)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 小児外科 / 内視鏡外科 / テーラーメード医療 / シミュレーター |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、ラピッドプロトタイピングの技術を用いて、実際の小児内視鏡手術を忠実に再現し、手術のトレーニングや患者個別の術前シミュレーションに利用可能な小児患者モデル（テーラーメードモデル）の開発、およびその有用性の評価を行う。また、モデル内での手術手技を医師の評価および工学センサーを用いることにより、多角的に評価する手法の開発も行うことを目的としている。過去2年間で新生児食道閉鎖症モデルおよび肺嚢胞性疾患モデルの開発に着手している。
新生児食道閉鎖症モデルに関しては、初年度にモデル内に工学センサーを設置し、定量的に術者の手技を評価することが可能なシステムを作成した。平成27年度は、関連施設、講習会などに出向き、本システム内で縫合手技タスクを行ってもらってデータを収集し、ビデオ評価による解析を行った。本モデルによる内視鏡下縫合手技の結果は、小児内視鏡外科医の熟練度を反映しており、手技評価に有用なモデルであることを示した。過去に行った乳児胸腔モデル内での縫合実験の結果と比較し、内視鏡手術の経験がある医師にとっても難しいタスクとなるモデルであった。胸腔鏡下食道閉鎖症根治術の縫合は、難しい手技であることが確認されるとともに、熟練医のトレーニングという点でも有用なモデルである可能性が示唆されている。
肺嚢胞性疾患モデルに関しては、初年度に肺実質、血管、気管を含んだ簡易的な形状のモデルを作製し、実臨床と同様の感触で手術操作を行うことが可能な素材を選定した。平成27年度は，実際の乳児患者のCTデータを収集し、肺実質、動静脈、気管を含んだ、解剖学的に正確な肺嚢胞性疾患モデルを作成する手法を確立し、肺モデルを作製するに至った。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
新生児食道閉鎖症モデルについては、定量的な評価方法の確立に一部遅れが生じているが、現在すでに両手鉗子に加速度・角速度センサーを取り付け、各鉗子先端の加速度・角速度および両手鉗子の協調運動を評価する手法に変更したため、次年度に与える影響は少ない。
肺嚢胞性疾患モデルでは、肺モデルを制作し評価するまでを目標としていたが、モデル製作の条件に見合うCTデータの収集に時間を要したため、モデルの評価にまで至らなかった。しかし、モデルは作製済みであり、今後速やかにモデル評価を行えるため、次年度に影響は与えない。
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| Strategy for Future Research Activity |
新生児食道閉鎖症モデルでは、各鉗子先端の加速度・角速度や両手鉗子の協調運動の評価、および臓器に加わった力も測定し、客観的・定量的な評価方法を確立する。
肺嚢胞性疾患モデルでは、完成したモデルを用いて実際の手術と同様の流れで模擬手術を行い、アンケート調査や実際の手術を録画したビデオと比較して、作成した肺嚢胞性疾患モデルが手術前シミュレーションとして有用か検証する。また同時に，肺や血管、気管の物性が忠実に再現できているかを検証するために，モデルと同じ素材で作成した簡易モデルを用いて、小児外科医を被験者としてモデル素材の評価を行う。
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Research Products
(6 results)
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[Presentation] Preliminary study of pediatric endoscopic surgical skill assessment using a neonatal esophageal atresia/tracheoesophageal fistula simulator2016
Author(s)
Kyoichi Deie, Tetsuya Ishimaru, Shinya Takazawa, Kanako Harada, Hideyuki Sato, Takashi Yamashita, Naohiko Sugita, Mamoru Mitsuishi, Jun Fujishiro, Tadashi Iwanaka
Organizer
International Pediatric Endosurgery Group, 25th Annual Congress
Place of Presentation
Fukuoka, Japan
Year and Date
2016-05-24 – 2016-05-28
Int'l Joint Research
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