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低侵襲脳外科手術のための探査型マイクロ手術ロボットの開発

研究課題

研究課題/領域番号 16700393
研究種目

若手研究(B)

配分区分補助金
研究分野 医用システム
研究機関東京女子医科大学

研究代表者

中村 亮一  東京女子医科大学, 医学部, 助手 (30366356)

研究期間 (年度) 2004 – 2005
研究課題ステータス 完了 (2005年度)
配分額 *注記
3,600千円 (直接経費: 3,600千円)
2005年度: 1,300千円 (直接経費: 1,300千円)
2004年度: 2,300千円 (直接経費: 2,300千円)
キーワードマニピュレータ / 脳神経外科手術 / 術中診断 / 情報統合 / 可視化
研究概要

本研究では、低侵襲的な情報取得・術野確保・治療を実施する統合的Robotized Neurosurgeryシステムの実現を目指し、このシステムの構成要素であるミクロ機能情報取得を元に,画像・機能情報誘導下で必要最小限かつ十分な術野を確保する探査型マニピュレータシステムと、それを支援する目となる医用画像のマクロ情報とミクロ機能情報を統合したナビゲーションシステム、といった要素技術開発を目指した。
本年度は、昨年度に研究開発を行った、5-アミノレブリン酸(5-ALA)を用いた蛍光による腫瘍同定マイクロマニピュレータについて、レーザ手術マニピュレータシステムとしてのシステム実装とInvivoでの性能検証を行った。拡散強調画像(DWI)を用いた白質神経線維の術中可視化については昨年度の研究開発をもとにナビゲーションシステムとしての臨床開発を行った。また、これら術中に得られる診断情報を統合的に表示し、遠隔のHead Quarterにおいてもリアルタイムに情報の獲得が可能な術中探査情報統合提示システムの構築も引き続き行った。
5ALA腫瘍探査型マイクロマニピュレータは、腫瘍蒸散機能を持つレーザマニピュレータシステムにProtoporphyrin IX(PpIX)励起用レーザとPpIXからの蛍光を検出するファイバを一体化し、治療対象点におけるPpIX由来の蛍光の存在に対応してレーザ蒸散を行うシステムとして構築した。動物実験ではPpIXによる蛍光の存在する脳実質と蛍光のない組織を自動判別し細胞を蒸散させることが出来た。DWIナビゲーションは、術中に医師に推体路の局在を定量的にかつ直感的に提示することが出来た。術中神経活動電位計測の結果と対比したところ、DWI上の推体路描出部の周囲5mmのマージン領域内で運動機能の反応が計測され、本システムによる神経線維探査の正確性が確認された。

報告書

(2件)
  • 2005 実績報告書
  • 2004 実績報告書
  • 研究成果

    (8件)

すべて 2005 2004

すべて 雑誌論文 (7件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] 脳腫瘍の最大摘出を実現するマイクロレーザ手術ロボットシステムの開発2005

    • 著者名/発表者名
      中村亮一, 大森繁, 村垣善浩, 佐久間一郎, 伊関洋
    • 雑誌名

      電気学会研究会資料 BMS-05-26〜32

      ページ: 9-14

    • NAID

      10025646671

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] 術中MRI手術環境2005

    • 著者名/発表者名
      中村亮一, 村垣善浩, 伊関洋
    • 雑誌名

      医科機器学 75(5)

      ページ: 248-255

    • NAID

      110002522110

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Navigation system based on intraoperative diffusion weighted imaging using open MRI2005

    • 著者名/発表者名
      M.Ozawa, Y.Muragaki, H.Shirakawa, K.Suzukawa, R.Nakamura, H.Iseki
    • 雑誌名

      Proc of the 19th International Congress and Exhibition of Computer Assisted Radiology and Surgery CARS2005

      ページ: 810-814

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] 脳神経外科領域における精密手術2005

    • 著者名/発表者名
      伊関洋, 村垣善浩, 中村亮一
    • 雑誌名

      Medical Science Digest 31(6)

      ページ: 219-222

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Mid-IR Robotic Laser Surgery System in Neurosurgery2005

    • 著者名/発表者名
      Shigeru Omori, Ryoichi Nakamura, Yoshihiro Muragaki, et al.
    • 雑誌名

      Proc of International Conference on Complex Medical Engineering-CME2005 (Accepted)

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] 脳神経外科におけるRobotic Surgery2004

    • 著者名/発表者名
      伊関洋, 村垣善浩, 中村亮一ほか
    • 雑誌名

      日本外科学会雑誌 105(12)

      ページ: 763-766

    • NAID

      110003969495

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Development of navigation system employing system intra-operative diffusion weighted imaging using open MRI2004

    • 著者名/発表者名
      N.Ozawa, Y.Muragaki, R.Nakamura, et al.
    • 雑誌名

      Proc of the 18th International Congress and Exhibition of Computer Assisted Radiology and Surgery CARS2004

      ページ: 697-702

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [図書] 先端医療シリーズ29 脳神経外科の最新医療(第8章ナビゲーション手術の進歩 2.探査型マニピュレータシステム)2004

    • 著者名/発表者名
      中村亮一, 村垣善浩, 伊関洋
    • 総ページ数
      390
    • 出版者
      菊池晴彦監修, 先端医療技術研究所
    • 関連する報告書
      2004 実績報告書

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公開日: 2004-04-01   更新日: 2016-04-21  

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