| 研究課題/領域番号 |
19K09547
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分56020:整形外科学関連
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| 研究機関 | 名古屋大学 |
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研究代表者 |
山本 美知郎 名古屋大学, 医学系研究科, 特任准教授 (90528829)
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| 研究分担者 |
横田 秀夫 国立研究開発法人理化学研究所, 光量子工学研究センター, チームリーダー (00261206)
建部 将広 名古屋大学, 医学系研究科, 特任准教授 (60420379)
栗本 秀 名古屋大学, 医学系研究科, 特任講師 (70597856)
平田 仁 名古屋大学, 予防早期医療創成センター(医), 教授 (80173243)
大山 慎太郎 名古屋大学, 医学部附属病院, 特任助教 (80768797)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 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 |
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2021年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2020年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2019年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
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| キーワード | Augmented reality / 肘関節鏡 / 末梢神経 / motion tracking / 肘関節症 / トレーニングシステム / 位置追跡装置 / 関節鏡 / Augumented Reality / 肘関節 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本法で開発された関節鏡は世界中で広く使用されるようになり整形外科手術において標準的な治療となっている。膝や肩、更に股関節などの大関節から肘や手指の小関節に至るまで関節鏡視下手術が行われているが、肘関節鏡視下手術においては今なお合併症が多い。肘関節鏡ARを実臨床で活用し、より安全な手技に変えることが本研究の目的である。術前画像データをコンピュータ上で再構成し、関節鏡画面に重畳表示させる関節鏡ARは現時点でのfirst in-human studyであり、最も合併症率の高い肘関節鏡手術から開始し、他の関節にも応用する。本研究から次世代型関節鏡の開発を加速する。
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| 研究成果の概要 |
低侵襲な関節鏡手術により早期社会復帰が可能になっている。しかし肘関節鏡手術において術中の神経損傷による合併症が後を絶たない。関節鏡単独では視認できない神経の位置情報をAR表示にて術中に得ることで安全な関節鏡操作が可能になる。我々は既に実物大モデルやサルの肘関節を用いて事前に収集した3D画像データから神経と骨の情報を抽出し、関節鏡モニターにリアルタイムで重畳表示する実験に成功している。実際の臨床例においては関節鏡や鉗子の位置情報を追跡するための、高精度カメラが必要である。６台のカメラを用いて手術室で予備実験を行い、マーカーをロスなく追跡することが可能となった。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
Augmented reality (AR)の機能が備わった次世代型関節鏡システムを開発している。このシステムにより術前MRIにて抽出した肘関節周囲に存在する神経（正中神経、尺骨神経、橈骨神経）の位置情報を関節鏡モニターで把握しながら手術を行えるようになる。このAR機能を搭載した次世代型肘関節鏡を開発することにより医原性神経損傷ゼロを目指す。予備実験を繰り返して神経の重畳表示精度を高め、様々な課題を抽出し克服してきた。実際の手術室で使用できる状況が整ってきており、３年以内に実用化を目指す。
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