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磁場誘導方式による微小肺腫瘍手術ナビゲーションシステムの開発

研究課題

研究課題/領域番号 13557110
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分展開研究
研究分野 胸部外科学
研究機関京都府立医科大学

研究代表者

島田 順一  京都府立医科大学, 医学研究科, 助手 (60315942)

研究分担者 池田 文昭  (株)フォトン, 研究開発部, 部長
茎田 照喜  住友特殊金属(株)技術開発本部, マグネット応用開発部, 部長
川上 誠  住友特殊金属(株)開発本部, 研究開発センター・機能部品開発グループ, グループ長
西川 敦  大阪大学, 大学院・基礎工学研究科, 助手 (20283731)
山本 裕  京都大学, 大学院・基礎工学研究科, 教授 (70115963)
遠藤 政治  住友特殊金属(株), マグネット応用開発部, 部長
研究期間 (年度) 2001 – 2003
研究課題ステータス 完了 (2003年度)
配分額 *注記
13,400千円 (直接経費: 13,400千円)
2003年度: 1,300千円 (直接経費: 1,300千円)
2002年度: 5,200千円 (直接経費: 5,200千円)
2001年度: 6,900千円 (直接経費: 6,900千円)
キーワード磁場誘導 / フラックスゲート / 肺切除術 / 大動物豚 / ナビゲーション / 大動物 豚 / 内視鏡手術 / 磁石 / 鉗子 / 手術 / 微小肺癌 / 磁場センサ / LINUX JAVA / 磁場 / JAVA / 信頼領域法 / 肺癌 / Linux
研究概要

新磁性体(発信機)の仕様の検討及び開発:平成13年度に生体内に埋め込める磁性体の切り出し加工に成功。直径1.6ミリの正八角柱の磁石が、今回開発のシステムの臨床応用に好適であり、このマーカーにより3本のセンサアームから15センチ立方の範囲内で、マーカー磁石のイチの特定がリアルタイムにできた。上記磁性体の信号を検出するための、3次元磁揚分布測定が可能で且つ超小型センサの開発に成功し、長さ5ミリ直径2ミリを精密に直交3軸化した。16bit Digital Data Converter:磁場を信号として用いて位置を検知する技術やマイクロ磁気センサの開発、微小な磁揚データをノイズなしでPCに送り込むために16bit A/Dコンバータの設計を2台試作した。磁場データから発信機の位置を計算するためのアルゴリズムの開発:実際の手術システムでの使用に耐えうる高速な計算方法の開発をLinux+Javaを元に開発した。
磁場誘導方式による内視鏡ロボティックシステムの構築:初年度の研究により確立した発信機の位置検出アルゴリズム及び、新規開発した発信機・受信機を用いて、磁場誘導式腫瘍位置検出システムを組み立てた。表示画面に映し出された画像上での、位置の構成を簡便に達成できるシステムの開発ができた。
大動物実験からの成果:本研究費により購入した直視鏡式内視鏡手術システムを用い、発信機の位置情報を内視鏡画像上に表示する内視鏡手術システムを構築した。豚を用いた実験では1)豚の胸腔が前後方向に長いこと2)人の肺に比べ、体積が約半分の大きさであること、3)現状の手術器具の大半がステンレス製であり、マーカー部分を把持すると、磁場が大きく乱れ、位置の収束方向が不可能になることが判明した。

報告書

(4件)
  • 2003 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2002 実績報告書
  • 2001 実績報告書
  • 研究成果

    (7件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (7件)

  • [文献書誌] H.U.Lemke, M.W.他: "The basis of magnetic navigation system for surgery"CARS2002 (Computer Assisted Radiology and Surgery). 16. 1088 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.U.Lemke, M.W.他: "The registration of magnetic navigation system for surgery"CARS2003 (Computer Assisted Radiology and Surgery). 17. 446-451 (2003)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] "GARS2002"1088

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Junichi Shimada: "The registration of magnetic navigation system for surgery."Computer Assisted Radiology and Surgery. 2003. 689-703 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Junichi Shimada, Makoto Kawakami, Seiji Endoh, Fumiaki Ikeda, et al.: "The basis of magnetic navigation system for surgery, Computer Assisted Radiology and Surgery 2002"the 16th International Congress and Exhibition. 10. 1088 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] J.Shimada, K.Kuboyama, K.Okamoto, K.Matsushige: "Novel Surgical Micro-Tumor Tracking system for Lung Tumors"New Aspects of High Technology in Medicne. 197-201 (2000)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 島田 順一, 川上 誠, 遠藤 政治, 山中 政明, 池田 文昭, 山本 裕, 永原 正章: "微小肺腫瘍追尾手術システムの開発"東北大学電気通信研究所 第70回スピニクス研究会抄録集. 1-4 (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書

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公開日: 2001-04-01   更新日: 2016-04-21  

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