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高解像度3D手術顕微鏡および画像オーバーレイシステムの構築

研究課題

研究課題/領域番号 18K09413
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分56060:眼科学関連
研究機関長崎大学

研究代表者

北岡 隆  長崎大学, 医歯薬学総合研究科(医学系), 教授 (80234235)

研究分担者 柴田 裕一郎  長崎大学, 工学研究科, 教授 (10336183)
上松 聖典  長崎大学, 病院(医学系), 講師 (30380843)
井上 大輔  長崎大学, 病院(医学系), 助手 (60622610)
宮城 清弦  長崎大学, 病院(医学系), 医員 (80840701)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2020年度: 390千円 (直接経費: 300千円、間接経費: 90千円)
2019年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円)
2018年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
キーワード3Dヘッドアップ手術 / 4Kカメラ / 4Kモニタ / プリズムミラー / 解像度 / 4Kモニター / 全反射ミラー / 3D手術 / ヘッドアップ手術 / オーバーレイ
研究成果の概要

3Dモニタを見ながら行う高解像度3D手術顕微鏡の開発にあたり、現状で2Kカメラ、4K出力カメラ、4Kカメラを使用する方法が考えられるが、実際のカメラの明るさ、動作速度の問題で、2Kカメラの使用が現実的であった。そこで3D画像を得るために半分になる解像度を補うために4Kモニタを使用した。2つの2Kカメラと4K医療用モニタを使用し、その結果を従来のハイビジョンモニタに映した場合と比較し、測定してみると2Kカメラ+4Kモニタで比較的良好な解像度を得た。
オーバーレイに関しては画像処理系FPGA開発とその1次試作システムを構築中である。4Kカメラ+4Kモニタの高解像度システムの可能性も検証できた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

3D手術顕微鏡の開発が進めば術者の身体的負担が軽減できると共に確実な手術顕微鏡映像を取得でき、その映像は立体的に共有できる。その結果、手術手技・技術の継承が容易になり、術者の教育に大いに役立つ。さらに遠隔医療・遠隔手術を可能にする基本的技術となり得る。

報告書

(4件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (22件)

すべて 2021 2020 2019 2018

すべて 雑誌論文 (7件) (うち国際共著 1件、 査読あり 6件、 オープンアクセス 5件) 学会発表 (15件) (うち国際学会 2件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Asymmetric Stencil Approach for Latency Reduction of Real-Time Peak Detection Using AMPD Algorithm and FPGA Technology2021

    • 著者名/発表者名
      Alperen Mustafa COLAK, Taito MANABE, Yuichiro SHIBATA, FUJIO KUROKAWA
    • 雑誌名

      International Journal of Renewable Energy Research

      巻: 11(1) ページ: 455-461

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Corneal damage and its recovery after instillation of preservative-free versus preserved latanoprost eye drops.2020

    • 著者名/発表者名
      Inoue D, Mohamed YH, Uematsu M, Kitaoka T
    • 雑誌名

      Cutan Ocul Toxicol

      巻: 39(2) 号: 2 ページ: 158-164

    • DOI

      10.1080/15569527.2020.1752228

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] ntraocular Deposits and Cataracts After Long-Term Rifabutin Intake:2020

    • 著者名/発表者名
      Harada K, Uematsu M, Ueki R, Kusano M, Yamada Y, Mohamed YH, Kitaoka T
    • 雑誌名

      A Case Report. Medicine (Baltimore)

      巻: 99(21) 号: 21 ページ: e20049-e20049

    • DOI

      10.1097/md.0000000000020049

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Retinal Microvascular Resistance Estimated from Waveform Analysis Is Significantly Higher With a Threshold Value in Central Retinal Vein Occlusion.2020

    • 著者名/発表者名
      Matsumoto M, Suzuma K, Akiyama F, et al.
    • 雑誌名

      Transl Vis Sci Technol

      巻: 9(11) 号: 11 ページ: 4-4

    • DOI

      10.1167/tvst.9.11.4

    • NAID

      120006988499

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 網膜硝子体手術の歴史・現状と将来の展望2020

    • 著者名/発表者名
      北岡 隆
    • 雑誌名

      日本眼科学会雑誌

      巻: 124(10) ページ: 749-751

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [雑誌論文] 眼内内視鏡を使用したheads-up硝子体手術2019

    • 著者名/発表者名
      平田佑妃
    • 雑誌名

      眼科手術

      巻: 32 ページ: 307-310

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Visual outcomes and prognostic factors in open-globe injuries.2018

    • 著者名/発表者名
      Fujikawa A, Mohamed YH, Kinoshita H, Matsumoto M, Uematsu M, Tsuiki E, Suzuma K,Kitaoka T
    • 雑誌名

      BMC Ophthalmol

      巻: 18(1) 号: 1 ページ: 138-138

    • DOI

      10.1186/s12886-018-0804-4

    • NAID

      120006988045

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 黄斑手術のCutting Edgeー最近の動向ー2020

    • 著者名/発表者名
      北岡 隆
    • 学会等名
      第43回日本眼科手術学会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 27ゲージ硝子体手術の現状と展望2020

    • 著者名/発表者名
      北岡 隆
    • 学会等名
      第43回日本眼科手術学会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 線維柱帯切除後に脈絡膜剥離と漿液性網膜剥離を来した1例2020

    • 著者名/発表者名
      佐藤健人、隈上武志、岡 朱莉、築城英子、北岡 隆
    • 学会等名
      第90回九州眼科学会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 手術顕微鏡による観察が毛様体裂孔の検出に有用であったアトピー性皮膚炎の一例2020

    • 著者名/発表者名
      北岡 優、上松聖典、佐藤健人、北岡 隆
    • 学会等名
      第90回九州眼科学会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 網膜中心静脈閉塞症の黄斑浮腫に対するラニビズマブとアフリベルセプトの反応2020

    • 著者名/発表者名
      松本牧子、鈴間 潔、髙橋美和、秋山郁人、築城英子、北岡 隆
    • 学会等名
      第74回日本臨床眼科学会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 通常円孔径の黄斑円孔に対する内境界膜翻転法2020

    • 著者名/発表者名
      山田香菜子、大石明生、草野真央、木下博文、築城英子、北岡 隆
    • 学会等名
      第59回日本網膜硝子体学会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 黄斑手術のCutting Edge2020

    • 著者名/発表者名
      北岡 隆
    • 学会等名
      第43回日本眼科手術学会総会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 27ゲージ硝子体手術の現状と展望2020

    • 著者名/発表者名
      北岡 隆
    • 学会等名
      第43回日本眼科手術学会総会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 種々の3Dヘッドアップ手術2020

    • 著者名/発表者名
      北岡 隆
    • 学会等名
      硝子体手術フォーラム
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 斜視に対してHeads-up surgeryを行った4例の検討2020

    • 著者名/発表者名
      上松聖典、原田史織、北岡隆
    • 学会等名
      第43回眼科手術学会学術総会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 前眼部のHeads-up surgery2020

    • 著者名/発表者名
      上松聖典
    • 学会等名
      第43回眼科手術学会学術総会 教育セミナー11
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 眼外傷の硝子体手術2019

    • 著者名/発表者名
      北岡 隆
    • 学会等名
      第123回日本眼科学会総会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Binocular random perimetry of unilateral macular hole without occlusion.2019

    • 著者名/発表者名
      Maekawa Y, Ikeda S, Tsuiki E, Kitaoka T
    • 学会等名
      Invest Ophthalmol Vis Sci: E-abstract 2010-B0029
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] CNN architecture for surgical image segmentation systems with recursive network structure to mitigate overfitting2019

    • 著者名/発表者名
      T. Manabe, K. Tomonaga, Y. Shibata
    • 学会等名
      Int’l Symp. Computer and Networking (CANDAR)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 4K画像によるHeads-up surgeryの試み2019

    • 著者名/発表者名
      宮城清弦、北岡 隆
    • 学会等名
      第216回長崎眼科集談会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2022-01-27  

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