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血管内治療戦略の評価を目的とした精密人体ロボットシミュレータの構築と制御

研究課題

研究課題/領域番号 18206027
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 知能機械学・機械システム
研究機関名古屋大学

研究代表者

福田 敏男  名古屋大学, 大学院・工学研究科, 教授 (70156785)

研究分担者 新井 史人  東北大学, 大学院・工学研究科, 教授 (90221051)
根来 眞  藤田保健衛生大学, 医学部, 教授 (90115618)
池田 誠一  名古屋大学, 大学院・工学研究科, 研究員 (00377821)
研究期間 (年度) 2006 – 2008
研究課題ステータス 完了 (2008年度)
配分額 *注記
49,270千円 (直接経費: 37,900千円、間接経費: 11,370千円)
2008年度: 10,530千円 (直接経費: 8,100千円、間接経費: 2,430千円)
2007年度: 19,240千円 (直接経費: 14,800千円、間接経費: 4,440千円)
2006年度: 19,500千円 (直接経費: 15,000千円、間接経費: 4,500千円)
キーワードメディカルロボットシステム / 血管内手術 / 手術シミュレータ / テーラーメイド医療 / ラピッドプロトタイピング / マイクロ3次元加工 / 光弾性計測 / 拡張現実感技術 / 血管立体モデル / 血管内カテーテル手術 / 光弾性解析 / ラピッドプロトタイプ / 微細加工 / 拡張現実感システム
研究概要

本研究では, (1)血管内治療に係る医療技術, 知見および医療機器の高度な評価を可能にする手術シミュレータを構築し, (2)得られたシミュレータを用いて, 上記の評価を行なった. 本研究により, 動静脈・毛細血管に至る全身の血管領域と拍動血流および術中に使用されるX 線透視映像を再現し, かつ医療行為が身体に及ぼす影響(血管に加わった応力等)の定量的を評価とする手術シミュレータを実現した. また技術の応用により, テーラーメイドの人工血管足場を実現し, 本シミュレータを用いた評価を実施した.

報告書

(4件)
  • 2008 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2007 実績報告書
  • 2006 実績報告書
  • 研究成果

    (46件)

すべて 2009 2008 2007 2006 その他

すべて 雑誌論文 (18件) (うち査読あり 6件) 学会発表 (22件) 備考 (4件) 産業財産権 (2件)

  • [雑誌論文] Bomba Hibrida para la Simulacion de la Presion Arterial Humana2009

    • 著者名/発表者名
      C. Tercero, E. Tijerino, S. Ikeda, H. Oura, T. Fukuda, M. Destarac, K. Sekiyama, M. Negoro, I. Takahashi
    • 雑誌名

      Revista de la Universidad del Valle de Guatemala. No. 19 (accepted) 未定(掲載決定)

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 脳血管内手術シミュレーションのための個別型脳血管立体モデル : 第3報, 光弾性法による血管壁面応力の模擬術中計測2008

    • 著者名/発表者名
      池田誠一, 岡田雄太, 福田敏男, 新井史人, 根来眞, 高橋郁夫
    • 雑誌名

      日本機械学会論文集(C編) 74(743)

      ページ: 1914-1919

    • NAID

      110006836854

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Motoharu Hayakawa, and Ikuo Takahashi. Patient-Specific IVR Endovascular Simulator with Augmented Reality for Medical Training and Robot Evaluation2008

    • 著者名/発表者名
      Seiichi Ikeda, Carlos Tercero, Toshio Fukuda, Yuta Okada, Fumihito Arai, Makoto Negoro
    • 雑誌名

      Journal of Robotics and Mechatronics Vol. 20 No. 3(Peer Reviewed)

      ページ: 441-448

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Robot Manipulation and Guidance using Magnetic Motion Capture Sensor and Software Maps2008

    • 著者名/発表者名
      Carlos Tercero, Seiichi Ikeda, Toshio Fukuda, Kosuke Sekiyama, Yuta Okada, Tomomi Uchiyama, Makoto Negoro, Ikuo Takahashi
    • 雑誌名

      Journal of Robotics and Mechatronics Vol.20 no.1(Peer Reviewed)

      ページ: 151-158

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Numerical evaluation method for catheter prototypes using photoelastic stress analysis on patient specific vascular model.2008

    • 著者名/発表者名
      C. Tercero, Y. Okada S. Ikeda, T. Fukuda, K. Sekiyama, et. al.
    • 雑誌名

      Internation journal of medical robotics and computer assisted surgery (accepted) 3:4

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Robot manipulation and guidance using magnetic motion capture sensor and a rule based controller2008

    • 著者名/発表者名
      C. Tercero, S. Ikeda, T. Fukuda, K. Sekiyama, Y. Okada, et. al.
    • 雑誌名

      Journal of robotics and mechatoronics (accepted) Vol.20,no.1

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Patient-Specific IVR Endovascular Simulator with Augmented Reality for Medical Training and Medical Robot Evaluation2008

    • 著者名/発表者名
      S. Ikeda, C. Tercero, T. Fukuda, Y. Okada, F. Arai, et. al.
    • 雑誌名

      Journal of robotics and mechatoronics (accepted)

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 脳血管内手術シミュレーションのための個別型脳血管立体モデル第3報光弾性法による壁面応力の模擬術中計測2008

    • 著者名/発表者名
      岡田雄太、池田誠一、福田敏男、新井史人、根来眞、高橋郁夫
    • 雑誌名

      日本機会学会論文集C編(accepted)

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Development biodegradable scaffolds based on patient-specific arterial configuration2007

    • 著者名/発表者名
      Tomoyuki Uchida, Seiichi Ikeda, Hiroyuki Oura, Mika Tada, Takuma Nakano, Toshio Fukuda, Takehisa Matsuda, Fumihito Arai
    • 雑誌名

      Journal of Biotechnology Issue 2, 20(Peer Reviewed)

      ページ: 213-218

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Numerical evaluation method for catheter prototypes using photo-elastic stress analysis on patient-specific vascular model2007

    • 著者名/発表者名
      Carlos Tercero, Yuta Okada, Seiichi Ikeda, Toshio Fukuda, Kosuke Sekiyama, Makota Negoro, Ikuo Takahashi
    • 雑誌名

      International Journal of Medical Robotics and Computer Assisted Surgery Vol.3 : 4(Peer Reviewed)

      ページ: 349-354

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Autonomous catheter insertion system using magnetic motion capture sensor for endovascular surgery2007

    • 著者名/発表者名
      Carlos Tercero, Seiichi Ikeda, Tomomi Uchiyama, Toshio Fukuda, Fumihito Arai, Yuta Okada, Y Ono, R Hattori, T Yamamoto, Makoto Negoro, Ikuo Takahashi
    • 雑誌名

      International Journal of Medical Robotics and Computer Assisted Surgery Vol. 3 No. 1(Peer Reviewed)

      ページ: 52-58

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Fabrication of Cell-Adhesion Surface and Arteriole Model by Photolithography2007

    • 著者名/発表者名
      F. Arai, T. Nakano, M. Tada, Yu-Ching Lin, S. Ikeda, T. Uchida, H. Oura, T. Fukuda, T. Matsuda, M. Negoro
    • 雑誌名

      Journal of Robotics and Mechatronics 17-5(Peer Reviewed)

      ページ: 535-543

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Autonomous Catheter Insertion System using Magnetic Motion Capture Sensor for endovascular surgery2007

    • 著者名/発表者名
      C. Tercero, S. Ikeda, T. Uchiyama, T. Fukuda, F. Arai, et. al.
    • 雑誌名

      International journal of medical robotics and computer assisted surgery 3:1

      ページ: 52-58

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Patient-Specific Blood Vessel Scaffold for Regenerative Medicine2007

    • 著者名/発表者名
      S.Ikeda, F.Arai, T.Fukuda, O.Hiroyuki, M.Negoro
    • 雑誌名

      Proc. of IEEE ICRA

      ページ: 1912-1917

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Ikuo Takahashi. Patient-Tailored Cerebral Arterial Model for Simulating Neurovascular Intervention (2nd Report, In Vitro Reproduction of Membranous Vascular Structure Accompanied with Elastic Deformation)2006

    • 著者名/発表者名
      Seiichi Ikeda, Fumihito Arai, Toshio Fukuda, Makoto Negoro, Keiko Irie
    • 雑誌名

      Transactions of the Japanese Society of Mechanical Engineers, Series C Vol.72, No.720(Peer Reviewed)

      ページ: 261-267

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Development of Patient-Specific Scaffold for Artificial Blood Vessel2006

    • 著者名/発表者名
      S.Ikeda, F.Arai, T.Fukuda, M.Negoro
    • 雑誌名

      Proc. of IEEE Micro-NanoMechatronics and Human Science

      ページ: 108-113

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] 患者脳血管立体モデルによるIVR(術中血管撮影)の再現2006

    • 著者名/発表者名
      池田誠一, 岡田雄太, 福田敏男, 新井史人, 根来眞, 高橋郁夫
    • 雑誌名

      第24回日本ロボット学会学術講演会

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] 光弾性効果を利用した生体情報に基づく脳血管モデルの応力解析2006

    • 著者名/発表者名
      池田誠一, 岡田雄太, 福田敏男, 新井史人, 根来眞, 高橋郁夫
    • 雑誌名

      第24回日本ロボット学会学術講演会

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [学会発表] PHOTOELASTIC Stress Analysis on Patient-Specific Anatomical Model of Cerebral Arteryby Reflection Method2008

    • 著者名/発表者名
      Motoki matsushima
    • 学会等名
      2008 IEEE International Symposium on Micro-Nano Mechatronics and Human Science
    • 発表場所
      愛知
    • 年月日
      2008-11-07
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 患者個人情報に基づく脳血管立体モデルを用いた反射法による光弾性応力解析2008

    • 著者名/発表者名
      松島幹
    • 学会等名
      第26回日本ロボット学会学術講演会
    • 発表場所
      兵庫
    • 年月日
      2008-09-10
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 生体血管の力学的特性を有する人工血管足場の開発2008

    • 著者名/発表者名
      大浦裕就
    • 学会等名
      第26回日本ロボット学会学術講演会
    • 発表場所
      兵庫
    • 年月日
      2008-09-10
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 生体血管の力学的特性を有する人工血管足場の開発2008

    • 著者名/発表者名
      大浦裕就, 池田誠一, カルロステルセロ, 中野琢磨, 新井史人, 根来真, 松田武久, 福田敏男
    • 学会等名
      第26回日本ロボット学会学術講演会
    • 発表場所
      神戸市
    • 年月日
      2008-09-09
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] カルロステルセロ.患者個人情報に基づく脳血管立体モデルを用いた反射法による光弾性応力解析2008

    • 著者名/発表者名
      岡田雄太, 池田誠一, 松島幹, 福田敏男, 新井史人, 根来真, 高橋郁夫
    • 学会等名
      第26回日本ロボット学会学術講演会
    • 発表場所
      神戸市
    • 年月日
      2008-09-09
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] 磁性果糖ビーズの自己組織化を利用した多孔質生分解性足場の造形2008

    • 著者名/発表者名
      内田智之, 大浦裕就, 池田誠一, 中野琢磨, 新井史人, 根来真, 松田武久, 福田敏男
    • 学会等名
      ロボティクス・メカトロニクス講演会
    • 発表場所
      長野市
    • 年月日
      2008-06-06
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] カルロステルセロ.反射法による患者個人対応型立体血管モデルの光弾性応力解析2008

    • 著者名/発表者名
      岡田雄太, 池田誠一, 福田敏男, 新井史人, 根来真, 高橋郁夫
    • 学会等名
      ロボティクス・メカトロニクス講演会
    • 発表場所
      長野市
    • 年月日
      2008-06-06
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] 孔密度の傾斜を有する多層構造の人工血管足場開発2008

    • 著者名/発表者名
      大浦裕就, 内田智之, 池田誠一, 中野琢磨, 新井史人, 根来真, 松田武久, 福田敏男
    • 学会等名
      ロボティクス・メカトロニクス講演会
    • 発表場所
      長野市
    • 年月日
      2008-06-06
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] 孔密度の傾斜を有する多層構造の人工血管足場開発2008

    • 著者名/発表者名
      大浦裕就
    • 学会等名
      ロボティクスメカトロニクス講演会
    • 発表場所
      長野
    • 年月日
      2008-06-06
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Fabrication of Transparent Arteriole Membrane Models.Proc. Of the Int'l Symp2008

    • 著者名/発表者名
      Takuma Nakano, Keisuke Yoshida, Seiichi Ikeda**, Hiroyuki Oura, Toshio Fukuda, Takehisa Matsuda, Makoto Negoro and Fumihito Arai
    • 学会等名
      on Micro-NanoMechatronics and Human Science
    • 発表場所
      Nagoya, Japan
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] Ikuo Takahashi. Photoelastic Stress Analysis on Patient-Specific Anatomical Model of Cerebral Artery by Reflection Method2008

    • 著者名/発表者名
      Motoki Matsushima, Yuta Okada, Seiichi Ikeda,Toshio Fukuda, Fumihito Arai, Makoto Negoro
    • 学会等名
      Proc. Of the Int'l Symp. On Micro-NanoMechatronics and Human Science
    • 発表場所
      Nagoya, Japan
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] Photoelastic stress analysis on patient specific anatomical model of cerebral artery2007

    • 著者名/発表者名
      Y. Okada, S. Ikeda, T. Fukuda, F. Arai, M. Negoro, et. al.
    • 学会等名
      International symposium on micro nano mechatroronics and human science
    • 発表場所
      愛知県
    • 年月日
      2007-11-14
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Patient-Specific IVR Surgical Simulator for Endovascular Intervention2007

    • 著者名/発表者名
      S. Ikeda, C. Tercero, Y. Okada, T. Fukuda, F. Arai, et. al.
    • 学会等名
      International symposium on micro nano mechatroronics and human science
    • 発表場所
      愛知県
    • 年月日
      2007-11-12
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 患者脳血管立体モデルによるAR脳血管内手術シミュレータ2007

    • 著者名/発表者名
      池田誠一、福田敏男、新井史人, 他
    • 学会等名
      第25回日本ロボット学会学術講演会
    • 発表場所
      千葉県
    • 年月日
      2007-09-14
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 患者個人情報に基づく脳血管立体モデル上での光弾性法による応力解析2007

    • 著者名/発表者名
      岡田雄太、福田敏男、池田誠一, 他
    • 学会等名
      第25回日本ロボット学会学術講演会
    • 発表場所
      千葉県
    • 年月日
      2007-09-13
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 生体情報に基づくin vitro脳血管内手術シミュレータ2007

    • 著者名/発表者名
      岡田雄太、福田敏男、池田誠一, 他
    • 学会等名
      日本機会学会年次大会
    • 発表場所
      大阪府
    • 年月日
      2007-09-12
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Catheter insertion path reconstruction with autonomous system for endovascular surgery2007

    • 著者名/発表者名
      C. Tercero, S. Ikeda, T. Fukuda, K. Sekiyama, Y. Okada, et. al.
    • 学会等名
      IEEE international symposium on computational intelligence in robotics and automation
    • 発表場所
      FL, USA
    • 年月日
      2007-06-22
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 光弾性法による患者個人対応型脳血管立体モデルの応力解析2007

    • 著者名/発表者名
      岡田雄太、福田敏男、池田誠一, 他
    • 学会等名
      ロボティクスメカトロニクス(Robomec)講演会
    • 発表場所
      秋田県
    • 年月日
      2007-05-12
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 患者血管モデルによる脳血管内手術シミュレータの構築IVR(術中血管造影)の再現2007

    • 著者名/発表者名
      池田誠一、新井史人、福田敏男, 他
    • 学会等名
      ロボティクスメカトロニクス(Robomec)講演会
    • 発表場所
      秋田県
    • 年月日
      2007-05-12
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Patient-Specific Blood Vessel Scaffold for Regenerative Medicine. Proc2007

    • 著者名/発表者名
      Seiichi Ikeda, Fumihito Arai, Toshio Fukuda, Hiroyuki Oura, Makoto Negoro
    • 学会等名
      IEEE International Conference on Robotics and Automation
    • 発表場所
      Roma, Italy
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] Development of biodegradable scaffolds by leaching self-assembled magnetic sugar particles2007

    • 著者名/発表者名
      Tomoyuki Uchida, Hiroyuki Oura, Seiichi Ikeda, Takuma Nakano, Fumihito Arai, Makoto Negoro, Takehisa Matsuda, Toshio Fukuda
    • 学会等名
      IEEE International Conference on Robotics and Automation
    • 発表場所
      Roma, Italy
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] Photoelastic Stress Analysis on Patient-Specific Anatomical Model of Cerebral Artery2007

    • 著者名/発表者名
      Yuta Okada, Seiichi Ikeda, Toshio Fukuda, Fumihito Arai, Makoto Negoro Ikuo Takahashi, Carlos Tercero
    • 学会等名
      Proc. of the International Symp. On Micro-Nano Mechatronics and Human Science
    • 発表場所
      Nagoya, Japan
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.robo.mein.nagoya-u.ac.jp

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.imech.mech.tohoku.ac.jp/index.html

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.fujita-hu.ac.jp/index.html

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.fain-biomedical.com2

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [産業財産権] 多層多孔足場及びその製造方法2007

    • 発明者名
      内田智之, 福田敏男, 大浦裕就, 池田誠一
    • 権利者名
      内田智之, 福田敏男, 大浦裕就, 池田誠一, 名古屋大学
    • 産業財産権番号
      2007-318906
    • 出願年月日
      2007-11-11
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [産業財産権] 多孔質足場2007

    • 発明者名
      大浦裕就, 福田敏男, 内田智之, 池田誠一
    • 権利者名
      大浦裕就, 福田敏男, 内田智之, 池田誠一, 名古屋大学
    • 産業財産権番号
      2007-318907
    • 出願年月日
      2007-11-11
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書

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公開日: 2006-04-01   更新日: 2016-04-21  

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