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柔軟臓器の形状推定と術前モデルへの実時間位置合わせを行う肝手術ナビゲーション開発

研究課題

研究課題/領域番号 18H03546
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分90130:医用システム関連
研究機関東京医科大学

研究代表者

大城 幸雄  東京医科大学, 医学部, 講師 (10535008)

研究分担者 北原 格  筑波大学, 計算科学研究センター, 教授 (70323277)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
17,030千円 (直接経費: 13,100千円、間接経費: 3,930千円)
2021年度: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2020年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
2019年度: 5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円)
2018年度: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
キーワード肝切除術 / 手術シミュレーション / 手術ナビゲーション / 肝切除 / 肝臓 / 手術 / ナビゲーション / 3D / シミュレーション / 術中ナビゲーション / 医工連携 / 3Dカメラ
研究成果の概要

肝胆膵手術における柔軟臓器の形状推定と術前モデルへの実時間位置合わせを行う肝手術ナビ教育ツールの開発と正確性を検討した。オプティカルセンサーで構成したステレオビジョン方式の3Dカメラを2台使用して臓器形状、位置、切離面、切離線を3D撮影、解析し、切離の位置合わせをシミュレーション画面で行った。術野で抽出した切離線データの座標をシミュレーションソフトウェアに送り肝臓CGモデル上の対応する位置に切離線点群の位置を反映させた。肝受動がなく切離線の浅い外側区域切除において、グリソンが出現するタイミングはほぼ一致しておりナビゲーションの効果は有効であった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

3D手術シミュレーションはワークステーションの発展を背景に肝臓手術で保険収載となって以降必要不可欠となった。肝臓の内部は、門脈、胆管、肝静脈などの脈管が複雑に交錯しており脈管走行を把握しなければ、脈管損傷による大量出血につながり生命の危険性が高まる。手術合併症を減らすためには、シミュレーションによる事前準備に加えて、手術手順や脈管などの不可視部位をリアルタイムで可視化、提示するナビゲーション支援の出現が待たれている。手術の進行に応じて形状が変化した3D-CGモデルを観察できれば、切離位置と切離プロセスを容易に把握可能であり、次の切離の予見が可能なナビゲーションとなり手術の安全性向上につながる。

報告書

(5件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実績報告書
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 研究成果

    (8件)

すべて 2021 2020 2018

すべて 雑誌論文 (1件) 学会発表 (7件)

  • [雑誌論文] 肝切除ナビゲーションの現状と挑戦2018

    • 著者名/発表者名
      大城幸雄 黒田純 三吉健太 西田清孝 島崎二郎 丸山常彦 下田貢 鈴木修司 北原格 矢野博明
    • 雑誌名

      消化器外科

      巻: 41 ページ: 1857-1863

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 3Dセンサー肝切除ナビゲーションの現状2021

    • 著者名/発表者名
      大城幸雄
    • 学会等名
      第15回肝癌ナビゲーション研究会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 当科における肝胆膵外科ナビゲーション手術2021

    • 著者名/発表者名
      大城幸雄
    • 学会等名
      第83回日本臨床外科学会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 肝切除ナビゲーションへの挑戦2020

    • 著者名/発表者名
      大城幸雄 西田清隆 島崎二郎 下田貢 鈴木修司
    • 学会等名
      日本外科学会2020
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 当科におけるコンピュータ支援外科手術の現状と今後の方向性2018

    • 著者名/発表者名
      大城幸雄 岡田俊之 下村治 高橋一広 倉田昌直 小田竜也 大河内信弘
    • 学会等名
      日本外科学会2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 肝切除ナビゲーションの実際と将来2018

    • 著者名/発表者名
      大城幸雄 黒田 純 三吉健太 西田清孝 島崎二郎 丸山常彦 下田 貢 鈴木修司
    • 学会等名
      日本消化器外科学会2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 肝切除ナビゲーションの実際と挑戦2018

    • 著者名/発表者名
      大城幸雄 黒田 純 三吉健太 西田清孝 島崎二郎 丸山常彦 下田 貢 鈴木修司
    • 学会等名
      肝癌シミュレーション研究会2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 肝臓手術のリアルタイムナビゲーション開発2018

    • 著者名/発表者名
      大城幸雄 黒田 純 三吉健太 西田清孝 島崎二郎 丸山常彦 下田 貢 鈴木修司
    • 学会等名
      日本臨床外科学会2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2023-01-30  

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