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腎部分摘出術のSLAMを応用した実用的AR支援と電気メスによる熱影響のモデル化

研究課題

研究課題/領域番号 18K11496
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61050:知能ロボティクス関連
研究機関大阪電気通信大学

研究代表者

小枝 正直  大阪電気通信大学, 総合情報学部, 准教授 (10411232)

研究分担者 登尾 啓史  大阪電気通信大学, 総合情報学部, 教授 (10198616)
大西 克彦  大阪電気通信大学, 総合情報学部, 准教授 (20359855)
小川 修  京都大学, 医学研究科, 教授 (90260611)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 中途終了 (2019年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2020年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2019年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2018年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
キーワードRALPN / AR / SLAM / ロボット支援腹腔鏡下術 / 腎部分切除 / 電気メス
研究実績の概要

ロボット支援腹腔鏡下術による腎部分切除の実現により,腎機能を維持した腫瘍除去が可能となった.部分切除では腫瘍を漏らさず除去して正常組織を最大限に残存させることが重要であるが,現状,切除領域の決定は医師の経験に依存している.そこで医師と密に連携し,現場のニーズに合ったAR手術支援システムを構築することが本研究の一つの目的である.
ステレオORB-SLAMを用いた内視鏡カメラの位置姿勢推定によるARシステムを開発し,これまでに臨床実験を複数回実施している.実験後,システムに関する意見を医師から集約し,可能な限り速やかにシステムに反映し,改良を続けている.この研究成果については,21st INTERNATIONAL CONFERENCE ON HUMAN-COMPUTER INTERACTION (HCII2019)で発表し,22nd INTERNATIONAL CONFERENCE ON HUMAN-COMPUTER INTERACTION (HCII2020)でも発表予定である.
内視鏡カメラ映像から臓器の位置姿勢を高速かつ高精度に推定する手法に関する研究については,HCII2019, IEEE TENCON 2019 Technologies for Smart Nation (TENCON2019)で発表し,HCII2020でも発表予定である.
マーカを用いた内視鏡カメラの位置姿勢をロバストに計測可能な手法も検討,開発しており,この研究成果については,HCII2019,2020年電子情報通信学会総合大会 (IEICE2020) ISS学生ポスターセッションで発表し,HCII2020でも発表予定である.
電気メスの熱による生体組織への影響をサーモグラフィーカメラで計測して熱損傷範囲をシミュレーションする研究については,HCII2019で発表した.

報告書

(2件)
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (15件)

すべて 2020 2019 2018 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (13件) (うち国際学会 10件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Calibration of Surgical Knife-Tip Position with Marker-Based Optical Tracking Camera and Precise Evaluation of Its Measurement Accuracy2018

    • 著者名/発表者名
      Masanao Koeda, Daiki Yano, Mayuko Doi, Katsuhiko Onishi and Hiroshi Noborio
    • 雑誌名

      Journal of Bioinformatics and Neurosciences

      巻: 4 ページ: 155-159

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] "A Hashing Algorithm of Depth Image Matching for Liver Surgery"2020

    • 著者名/発表者名
      Satoshi Numata, Masanao Koeda, Katsuhiko Onishi, Kaoru Watanabe and Hiroshi Noborio
    • 学会等名
      22nd INTERNATIONAL CONFERENCE ON HUMAN-COMPUTER INTERACTION
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] "The Current Status and Challenges in Augmented Reality Navigation System for Robot-Assisted Laparoscopic Partial Nephrectomy"2020

    • 著者名/発表者名
      Akihiro Hamada, Atsuro Sawada, Jin Kono, Masanao Koeda, Katsuhiko Onishi, Takashi Kobayashi, Toshinari Yamasaki, Hiroshi Noborio and Osamu Ogawa
    • 学会等名
      22nd INTERNATIONAL CONFERENCE ON HUMAN-COMPUTER INTERACTION
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] "Study on development of AR support system for transnasal endoscopic surgery"2020

    • 著者名/発表者名
      Katsuhiko Onishi, Seiyu Fumiyama, Yohei Miki, Masahiro Nonaka, Masanao Koeda and Hiroshi Noborio
    • 学会等名
      22nd INTERNATIONAL CONFERENCE ON HUMAN-COMPUTER INTERACTION
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] "Proposal and Evaluation of AR-Based Microscopic Brain Surgery Support System"2019

    • 著者名/発表者名
      Masanao Koeda, Sana Nishimoto, Hiroshi Noborio and Kaoru Watanabe
    • 学会等名
      21ST INTERNATIONAL CONFERENCE ON HUMAN-COMPUTER INTERACTION
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] "Evaluation of the Degree of Heat Conduction with the da Vinci Surgical System"2019

    • 著者名/発表者名
      Akihiro Hamada, Atsuro Sawada, Jin Kono, Masanao Koeda, Katsuhiko Onishi, Takashi Kobayashi, Toshinari Yamasaki, Takahiro Inoue, Hiroshi Noborio and Osamu
    • 学会等名
      21ST INTERNATIONAL CONFERENCE ON HUMAN-COMPUTER INTERACTION
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] "Performance and Accuracy Analysis of 3D Model Tracking for Liver Surgery"2019

    • 著者名/発表者名
      Satoshi Numata, Masanao Koeda, Katsuhiko Onishi, Kaoru Watanabe and Hiroshi Noborio
    • 学会等名
      21ST INTERNATIONAL CONFERENCE ON HUMAN-COMPUTER INTERACTION
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] "A Study of Camera Tip Position Estimating Methods in Transnasal Endoscopic Surgery"2019

    • 著者名/発表者名
      Katsuhiko Onishi, Seiyu Fumiyama, Yohei Miki, Masahiro Nonaka, Masanao Koeda and Hiroshi Noborio
    • 学会等名
      21ST INTERNATIONAL CONFERENCE ON HUMAN-COMPUTER INTERACTION
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] "DICOM Depth Image Generation using GPGPU for Fast Position and Orientation Estimation on Liver Surgery Support System"2019

    • 著者名/発表者名
      Masanao Koeda, Daiki Yano, Takumi Mori, Katsuhiko Onishi and Hiroshi Noborio
    • 学会等名
      IEEE TENCON 2019 Technologies for Smart Nation
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] "電気メスによる生体組織内部の熱損傷シミュレーション"2019

    • 著者名/発表者名
      小枝 正直,瀧口 亜沙美,濵田 彬弘,澤田 篤郎,河野 仁,小川 修,大西 克彦,登尾 啓史
    • 学会等名
      2020年電子情報通信学会総合大会 (IEICE2020)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] "経蝶形骨洞手術の映像支援システムの開発"2019

    • 著者名/発表者名
      文山 誠友,三木 陽平,大西 克彦,小枝 正直,登尾 啓史,埜中 正博
    • 学会等名
      2020年電子情報通信学会総合大会 (IEICE2020) ISS学生ポスターセッション
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] The development of a 3D navigation system for robot-assisted partial nephrectomy using augmented reality technology2019

    • 著者名/発表者名
      Atsuro Sawada,Akihiro Hamada, Atsushi Sengiku, Masanao Koeda, Katsuhiko Onishi and Osamu Ogawa
    • 学会等名
      The 2019 Annual EAU Congress
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Accuracy Verification of Knife Tip Position Estimation for Liver Surgery Support System2018

    • 著者名/発表者名
      Masanao Koeda, Daiki Yano, Mayuko Doi, Katsuhiko Onishi and Hiroshi Noborio
    • 学会等名
      2018 International Conference on Intelligent Informatics and Biomedical Sciences
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] SLAMによるカメラ位置姿勢推定に基づくロボット支援下腎部分切除術のARサポートシステム2018

    • 著者名/発表者名
      小枝 正直,澤田 篤郎,濵田 彬弘,河野 仁,小川 修,大西 克彦,登尾 啓史
    • 学会等名
      情報処理学会 第81回全国大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [備考]

    • URL

      http://vml.sakura.ne.jp/koeda/index.html

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書

URL: 

公開日: 2018-04-23   更新日: 2021-01-27  

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