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実体モデルを用いた手術シミュレーションのためのシステム構築

研究課題

研究課題/領域番号 16K10799
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 脳神経外科学
研究機関自治医科大学

研究代表者

益子 敏弘  自治医科大学, 医学部, 准教授 (90275701)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2018年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2017年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2016年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
キーワード手術シミュレーション / 手術トレーニング / 立体モデル / 3Dプリンター / 立体認知 / 3Dモデル / 3Dモデル / 3Dプリンター / 脳外科手術機器学
研究成果の概要

3Dプリンターを用いて作製した立体モデルは、脳神経外科手術のシミュレーションおよびトレーニングに有用であることがわかった。特に術野の構造の理解には有用であったが、質感の向上のためにさらなる研究が必要である。また、もっと容易に立体モデルを作製する手法の開発も必要である。なぜ立体モデルが有用であるかの生理学的研究も行ったが、有意な結果は得られなかった。この点に関しては、手法を検討の上、研究を継続したい。

研究成果の学術的意義や社会的意義

脳神経外科手術のためには、術野の複雑な解剖(構造)の十分な理解が必要である。本研究で開発した立体モデルを用いることにより、それらの理解が容易になる。その結果、より安全で効率的な手術を行う一助となる。また、より効果的な立体モデル作製の手法がある程度わかった。この手法が広く用いられることで、さらに手術の安全と効率化に寄与できる。

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (25件)

すべて 2019 2018 2017 2016 その他

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 6件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (16件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件) 図書 (1件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Training of Intra-Axial Brain Tumor Resection Using a Self-Made Simple Device with Agar and Gelatin.2018

    • 著者名/発表者名
      Mashiko T1, Oguma H2, Konno T2, Gomi A2, Yamaguchi T, Nagayama R, Sato M, Iwase R, Kawai K.
    • 雑誌名

      World Neurosurgery

      巻: 019 ページ: 298-304

    • DOI

      10.1016/j.wneu.2017.09.162

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書 2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A patient-specific intracranial aneurysm model with endothelial lining: a novel in vitro approach to bridge the gap between biology and flow dynamics.2018

    • 著者名/発表者名
      Kaneko N, Mashiko T, Namba K, Tateshima S, Watanabe E, Kawai K.
    • 雑誌名

      Journal of Neurointerventional Surgery

      巻: 10(3) 号: 3 ページ: 306-309

    • DOI

      10.1136/neurintsurg-2017-013087

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書 2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Training in Cerebral Aneurysm Clipping Using Self-Made 3-Dimensional Models.2017

    • 著者名/発表者名
      Mashiko T, Kaneko N, Konno T, Otani K, Nagayama R, Watanabe E.
    • 雑誌名

      Journal of Surgical Education

      巻: 74(4) 号: 4 ページ: 681-689

    • DOI

      10.1016/j.jsurg.2016.12.010

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書 2016 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 研究 緊急クリッピング術に対応した脳動脈瘤立体モデルの作製2016

    • 著者名/発表者名
      紺野武彦、益子敏弘、小熊啓文、金子直樹、大谷啓介、渡辺英寿
    • 雑誌名

      Neurological Surgery 脳神経外科

      巻: 44 号: 8 ページ: 651-660

    • DOI

      10.11477/mf.1436203350

    • ISSN
      0301-2603, 1882-1251
    • 年月日
      2016-08-10
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Manufacture of patient-specific vascular replicas for endovascular simulation using fast, low-cost method2016

    • 著者名/発表者名
      Kaneko, N. Mashiko, T. Ohnishi, T. Ohta, M. Namba, K. Watanabe, E. Kawai, K.
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 6 号: 1 ページ: 39168-39168

    • DOI

      10.1038/srep39168

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Preoperative Three-Dimensional Diagnosis of Neurovascular Relationships at the Root Exit Zones During Microvascular Decompression for Hemifacial Spasm.2016

    • 著者名/発表者名
      Ohtani K, Mashiko T, Oguro K, Takemura A, Hatayama T, Sasaki T, Watanabe E.
    • 雑誌名

      World Neurosurgery

      巻: 92 ページ: 171-178

    • DOI

      10.1016/j.wneu.2016.05.005

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 自作立体モデルを用いた脳動脈クリッピングのトレーニング2019

    • 著者名/発表者名
      益子敏弘、小針隆志、大谷啓介、紺野武彦、小熊啓文、古橋柚莉、川合謙介
    • 学会等名
      第48回日本脳卒中の外科学会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 実体モデルによる脳動脈瘤クリッピング術のトレーニング ―初期研修医の立場から―2019

    • 著者名/発表者名
      古橋 柚莉,益子敏弘,川合謙介
    • 学会等名
      第48回日本脳卒中の外科学会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 吸引・剥離操作可能な、脳腫瘍手術の実体シミュレーター2018

    • 著者名/発表者名
      小針隆志、益子敏弘、紺野武彦、小熊啓文、五味玲、山口崇、永山理恵、佐藤信、川合謙介
    • 学会等名
      第23回日本脳腫瘍の外科学会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 自作シミュレータを用いた脳圧排・脳腫瘍摘出のトレーニング2018

    • 著者名/発表者名
      益子敏弘、小針隆志、紺野武彦、小熊啓文 、五味玲、山口崇、永山理恵、佐藤信、川合謙介
    • 学会等名
      日本脳神経外科学会第77回学術総会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 手術シミュレーションに用いる脳動脈瘤実体モデル作製の工夫2018

    • 著者名/発表者名
      益子敏弘、小針隆、小熊啓文、紺野武彦、金子直樹、大谷啓介、川合謙介
    • 学会等名
      第43回日本脳卒中学会学術集会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 寒天・ゼラチン混合ゲルを用いたintra-axial脳腫瘍手術トレーニングモデル2017

    • 著者名/発表者名
      益子敏弘、紺野武彦、小熊啓文、川合謙介
    • 学会等名
      第26回脳神経外科手術と機器学会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 寒天・ゼラチン混合ゲルを用いたintra-axial脳腫瘍手術シミュレーションモデル2017

    • 著者名/発表者名
      益子敏弘、紺野武彦、小熊啓文 、五味玲、山口崇、永山理恵、佐藤信、岩瀬遼、川合謙介
    • 学会等名
      第22回日本脳腫瘍の外科学会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 寒天・ゼラチン混合ゲルを用いたグリオーマ摘出手術シミュレーションモデル2017

    • 著者名/発表者名
      益子敏弘、紺野武彦、小熊啓文 、五味玲、山口崇、永山理恵、佐藤信、岩瀬遼、川合謙介
    • 学会等名
      日本脳神経外科学会 第76回学術総会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Neurosurgical simulations using 3D models with soft blood vessels2017

    • 著者名/発表者名
      Toshihiro Mashiko
    • 学会等名
      3D printing conference
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 脳圧排トレーニングに用いる実体モデルの開発2016

    • 著者名/発表者名
      益子敏弘、大谷啓介、新井文博、山口崇、渡辺英寿、川合謙介
    • 学会等名
      日本脳神経外科学会 第75回学術総会
    • 発表場所
      福岡国際会議場(福岡)
    • 年月日
      2016-09-29
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 脊髄脂肪腫における術前3D実体モデルの有用性2016

    • 著者名/発表者名
      大谷啓介、五味玲、益子敏弘、川合謙介
    • 学会等名
      日本脳神経外科学会 第75回学術総会
    • 発表場所
      福岡国際会議場(福岡)
    • 年月日
      2016-09-29
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 3Dプリンターによる緊急クリッピング術に対応した脳動脈瘤実体モデルの開発2016

    • 著者名/発表者名
      紺野武彦、益子 敏弘、小熊 啓文、金子 直樹、大谷 啓介、渡辺 英寿、川合 謙介
    • 学会等名
      日本脳神経外科学会 第75回学術総会
    • 発表場所
      福岡国際会議場(福岡)
    • 年月日
      2016-09-29
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 3Dプリンターを応用した脳動脈瘤塞栓術マイクロカテーテル形成トレーニング2016

    • 著者名/発表者名
      難波克成、益子敏弘、他
    • 学会等名
      日本脳神経外科学会 第75回学術総会
    • 発表場所
      福岡
    • 年月日
      2016-09-29
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 頭蓋底手術の術前検討におけるハイブリッド3D実体モデルの有用性2016

    • 著者名/発表者名
      大谷啓介、山口 崇、益子敏弘、川合謙介
    • 学会等名
      第21回日本脳腫瘍の外科学会
    • 発表場所
      虎ノ門ヒルズフォーラム(東京)
    • 年月日
      2016-09-09
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 前交通動脈瘤クリッピングのアプローチ検討に用いる立体モデルの試作2016

    • 著者名/発表者名
      益子敏弘、金子直樹、紺野武彦、小熊啓文、大谷啓介、渡辺英寿
    • 学会等名
      第41回日本脳卒中学会総会
    • 発表場所
      ロイトン札幌(札幌)
    • 年月日
      2016-04-14
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 内頚動脈瘤のクリッピング術―3Dモデルを用いたシミュレーションとreal-time 3D映像配信―2016

    • 著者名/発表者名
      山口崇,横田英典,益子敏弘,小黒恵司,川合謙介,渡辺英寿
    • 学会等名
      第45回日本脳卒中の外科学会学術集会
    • 発表場所
      ロイトン札幌(札幌)
    • 年月日
      2016-04-14
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [図書] 産業用3Dプリンターの最新技術と先進分野への応用2018

    • 著者名/発表者名
      益子敏弘、三森幸治、岡田直忠、光谷好貴、小西邦彦、長谷川健二、佐々木信也、横井敦史、武藤裕行、筧幸次、渡辺義見、小島東作、當間隆司、丸岡浩幸、岡田直忠、山口修一、山田高光、増尾大慈、小林雄二、中野貴由、他
    • 総ページ数
      264
    • 出版者
      技術情報協会
    • ISBN
      9784861047091
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [備考] 自治医科大学医学部脳神経外科/研究活動/3Dモデル・手術シミュレーション

    • URL

      http://www.jichi.ac.jp/brain/reserch/3d.html

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [備考] 自治医科大学脳神経外科;研究活動;3Dモデル・手術シミュレーション

    • URL

      http://www.jichi.ac.jp/brain/reserch/3d.html

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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