2014 Fiscal Year Research-status Report
生体質感造形3Dプリンターによる臓器立体モデル腹腔鏡手術支援システムの確立
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26461910
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| Research Institution | Kobe University |
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Principal Investigator |
杉本 真樹 神戸大学, 医学(系)研究科(研究院), 講師 (70398733)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 3Dプリンター / 三次元画像解析 / 手術ナビゲーション / 臓器立体モデル / 腹腔鏡手術 / 内視鏡手術 / 画像支援 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
内視鏡手術、特に腹腔鏡手術の安全性、正確性の向上を目的として、申請者が発明した特許技術である生体質感造形技術を用い、 従来にない３Ｄプリンターと生体の質感の立体再現による直感的臓器立体モデル手術支援教育システムの確立に向けた研究を行った。
平成26年度は、まず医用デジタル画像データを解析する手法と、手術支援および習熟に有用な三次元モデルの構築手法を研究するために医用画像解析ソフトウェアと特殊計算を可能にするコンピュータを導入し、アプリケーションの開発を行った。
次にこの再構築されたデジタル3Dモデルを用いて、多素材混合3Dプリンターおよび成形手法にて肝臓、腎臓、消化管、 血管などを立体造形し、主に腹腔臓器の形状と機能を同時に可視化・可触化した臓器モデルを作製した。 さらに手術手技のシミュレーションとして有用な、生体質感造形技術による腹腔モデル、疾患再現モデルを多種類製作し、腹腔鏡手術での評価と改良、多種手技での評価と改善、 外科医教育への応用、 諸学会やセミナーなどでの手術システムの啓蒙活動などを行った。
次年度以降には、これらを用い実際に手術手技を実施後, 臨床での実際の手術とビデオ映像などで比較参照し、 手術内容を検証、術者の手技、手術の難易度、機器使用の適切さ、モデルの改良点を評価する予定である。また評価を踏また改良にて、より実践的な直感的手術支援システムをシミュレーション、トレーニング法として確立し普及させる予定である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
計画書通りの成果が得られ、さらに想定よる多種類の臓器モデルを構築可能であった。また造形手法として3Dプリンタ以外の造形手法を開発し、生体の質感再現に関して期待以上の再現性が得られ、一部の技術は特許申請に至った。
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| Strategy for Future Research Activity |
次年度以降には、これらを用い実際に手術手技を実施後, 臨床での実際の手術とビデオ映像などで比較参照し、 手術内容を検証、術者の手技、手術の難易度、機器使用の適切さ、モデルの改良点を評価する予定である。また評価を踏また改良にて、より実践的な直感的手術支援システムをシミュレーション、トレーニング法として確立し普及させる予定である。
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| Causes of Carryover |
臓器立体モデル製作にあたり、ソフトウェアによる計算方法と、造形法の効率化が得られたため、次年度使用額が生じた。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
次年度に臓器立体モデルの種類を多様化し、手術シミュレータとしてパッケージ実装に使用する予定である。
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