| 研究課題/領域番号 |
18H04102
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| 研究種目 |
基盤研究(A)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
中区分61:人間情報学およびその関連分野
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| 研究機関 | 北海道大学 |
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研究代表者 |
近野 敦 北海道大学, 情報科学研究院, 教授 (90250688)
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| 研究分担者 |
七戸 俊明 北海道大学, 医学研究院, 准教授 (70374353)
安孫子 聡子 芝浦工業大学, 工学部, 教授 (40560660)
辻田 哲平 防衛大学校(総合教育学群、人文社会科学群、応用科学群、電気情報学群及びシステム工学群), システム工学群, 准教授 (40554473)
陳 暁帥 弘前大学, 理工学研究科, 助教 (40812277)
佐瀬 一弥 東北学院大学, 工学部, 准教授 (20805220)
小水内 俊介 北海道大学, 情報科学研究院, 助教 (40708004)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
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| 配分額 *注記 |
44,720千円 (直接経費: 34,400千円、間接経費: 10,320千円)
2021年度: 5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円)
2020年度: 5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円)
2019年度: 13,520千円 (直接経費: 10,400千円、間接経費: 3,120千円)
2018年度: 20,150千円 (直接経費: 15,500千円、間接経費: 4,650千円)
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| キーワード | 手術支援 / 手術シミュレーション / 技量評価 / 複合現実 / 拡張現実 |
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| 研究成果の概要 |
従来の手術支援システムは，患者の手術前検査医用画像から作成した臓器モデルを患者の映像に重畳表示し，患部の位置などを手術者に提示する．しかし手術が進行し臓器の一部が切除されてもその情報は更新されず，手術の進行と共に手術支援画像と実際の臓器が乖離していく問題があった．そこで本研究では，腹腔鏡手術中の手術器具の位置を追跡し，推定された手術器具の先端位置と臓器のモデルが接触すると，手術と並行して実施している動力学シミュレーションが臓器の変形と内部に発生する応力を計算し，患者に投影している内臓モデルや大型モニターに表示している情報を更新し，手術者に提示するシステムのプロトタイプを開発した．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
腹腔鏡手術は低侵襲で患者への負担が少ない反面，手術器具操作の自由度が制限される，器具から受ける力を術者が感じにくい，カメラに死角が存在する，出血時の止血が難しい，などの理由により高度な手術手技が要求される．本研究で開発した手術支援システムは，現在の手術の状況を予測し，仮想世界のモデルを更新し，腹腔鏡の死角となる部分の確認や，手術器具と臓器の接触応力を提示することにより，腹腔鏡手術の安全性の向上に貢献する．また手術器具の動作から手術技量を定量評価する手法を開発した．この評価手法は，効率的な外科手術教育に貢献する．
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