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没入型内視鏡画像処理機能と力学提示を応用した安全な内視鏡外科手術システムの開発

研究課題

研究課題/領域番号 19K12823
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90130:医用システム関連
研究機関愛媛大学 (2020-2022)
広島大学 (2019)

研究代表者

惠木 浩之  愛媛大学, 医学部附属病院, 准教授 (20403537)

研究分担者 栗田 雄一  広島大学, 先進理工系科学研究科(工), 教授 (80403591)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2022年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2021年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2020年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2019年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
キーワード内視鏡外科手術 / ロボット支援手術 / 超小型監視カメラBirdView / 没入型カメラ / 内視鏡外科 / ロボット外科 / AI / ロボット手術 / AI
研究開始時の研究の概要

内視鏡外科手術では、死角の存在・触覚の低下が欠点であり、ロボット支援手術に至っては触覚が消失している。これまで死角の存在を克服する超小型広視野角カメラの開発(1)を行い既に特許取得済である。本研究では、他プロジェクトで既に特許出願済の没入型カメラを画像処理後に3Dヘッドマウントデイスプレイ(HMD)に投影する技術(2)の臨床応用を目指すために、小型化や画質の向上を目指した開発を進める。同時に触覚の低下に対しては、すでに開発済のセンシング技術(力覚提示システム) (3)を応用することで組織へのダメージを最小限に抑える技術も加える。より安全に内視鏡外科手術を行える環境を整えることを目的とする。

研究成果の概要

我々は独自に開発した、新規デバイス(超小型広視野角監視カメラBirdView)を用いて、内視鏡外科手術の欠点である死角の存在・触覚の低下を克服するための研究に取り組んできた。特に最近急速に普及してきたロボット支援下手術では触覚が欠如しており、リスクも抱えているのが現状である。本研究では既に開発済のBirdViewを利用して安全なロボット外科手術確立することを目的とした。BirdView に関しては、2022年3月31日に薬事認証を無事取得することができ、2022年6月からPhase I の臨床試験を開始して無事終了し、安全性を確認できた。今後実臨床に展開していく。

研究成果の学術的意義や社会的意義

現在あらゆる疾患領域で、ロボット支援下手術が急速に普及している。3D映像による良好な視野確保と多自由度鉗子を利用した繊細な手術操作が非常に有用な手術デバイスである。一方で触覚が欠如しているという大きな問題点がある。2022年より手術術者の制限が緩和されると同時にロボット支援下手術が急速に増加している現状があるが、触覚の欠如という問題点は未解決のままである。我々が開発したBirdViewを用いて第二の目の役割を果たすことで安全なロボと支援下手術の普及に貢献することは、技術開発とその検証という学術的な意義と有用な手術方法の普及という社会的意義を果たしていると考えている。

報告書

(5件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (13件)

すべて 2022 2020

すべて 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 2件、 査読あり 3件) 学会発表 (7件) (うち招待講演 5件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Prediction of anastomotic leakage after left-sided colorectal cancer surgery: A pilot study utilizing quantitative near-infrared spectroscopy2022

    • 著者名/発表者名
      Yoshinaka H, Takakura Y, Egi H, Shimizu W, Sumi Y, Mukai S, Kochi M, Taguchi K, Nakashima I, Akabane S, Sato K, Hattori M, Ohdan H.
    • 雑誌名

      Surg Today.

      巻: Jan 号: 6 ページ: 971-977

    • DOI

      10.1007/s00595-021-02426-y

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書 2021 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Long-term prognosis of laparoscopic gastrectomy for patients on antithrombotic therapy: a retrospective cohort study.2022

    • 著者名/発表者名
      Yoshida M, Egi H*, Ishimaru K, Koga S, Akita S, Kikuchi S, Sugishita H, Kuwabara J, Ogi Y, Matsui S, Watanabe Y.
    • 雑誌名

      Surg Today.

      巻: Feb 号: 10 ページ: 1438-1445

    • DOI

      10.1007/s00595-022-02479-7

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Fukuhara S, Egi H*, Kochi M, Shimizu W, Takakura Y, Taguchi K, Nakashima I, Sumi Y, Akabane S, Sato K, Yoshinaka H, Teraoka Y, Hattori M, Ohdan H.2022

    • 著者名/発表者名
      Fukuhara S, Egi H*, Kochi M, Shimizu W, Takakura Y, Taguchi K, Nakashima I, Sumi Y, Akabane S, Sato K, Yoshinaka H, Teraoka Y, Hattori M, Ohdan H.
    • 雑誌名

      Asian J Endosc Surg.

      巻: 15(2) 号: 2 ページ: 320-327

    • DOI

      10.1111/ases.13009

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [雑誌論文] The arrival time of Indocyanine Green in tissues can be a quantitative index because of its correlation with tissue oxygen saturation: A clinical pilot study2022

    • 著者名/発表者名
      Egi H*, Ohnishi K, Akita S, Sugishita H, Ogi Y, Yoshida M, Koga S, Kikuchi S, Matsumoto H, Kuwabara J, Matsui S, Ishimaru K, Hattori M, Watanabe Y.
    • 雑誌名

      Asian J Endosc Surg.

      巻: 15(2) 号: 2 ページ: 432-436

    • DOI

      10.1111/ases.13002

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Omnidirectional camera and head-mount display contribute to the safety of laparoscopic surgery.2020

    • 著者名/発表者名
      Mukai S, Egi H*, Hattori M, Sumi Y, Kurita Y, Ohdan H.
    • 雑誌名

      Minim Invasive Ther Allied Technol. 2020 Dec 3:1-8.

      巻: 3 号: 4 ページ: 1-8

    • DOI

      10.1080/13645706.2020.1851725

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] ロボット支援結腸切除術とBirdViewによる安全性向上に向けた取り組み2022

    • 著者名/発表者名
      惠木浩之
    • 学会等名
      CRCつ・な・ぐ講演会, 小倉, 2022.8.26
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Embryological plane を大切にした剥離層の選択とBirdViewによる安全なロボット支援下手術を目指す取り組み2022

    • 著者名/発表者名
      惠木浩之
    • 学会等名
      第13回若鯱会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 安全なロボット支援下大腸切除術を目指して 外科医が安心してできる化学療法2022

    • 著者名/発表者名
      惠木浩之
    • 学会等名
      大阪CRC Expert Seminar
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 安全なロボット支援下大腸切除術を目指して 外科医が安心してできる化学療法2022

    • 著者名/発表者名
      惠木浩之
    • 学会等名
      CRC Web Conference in 東邦大学医療センター大橋病院
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 安全なロボット支援下大腸切除術を目指して2022

    • 著者名/発表者名
      惠木浩之
    • 学会等名
      第2回兵医消化器外科フォーラム
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ロボット支援手術は内視鏡外科手術を凌駕できるか ロボット支援手術と内視鏡外科手術の共存による手術Quality の向上と安全性の追求2020

    • 著者名/発表者名
      惠木浩之、高倉有二、河内雅年、寿美裕介、田口和浩、中島一記、赤羽慎太郎、佐藤幸毅、好中久晶、服部稔、大段秀樹
    • 学会等名
      第120回日本外科学会定期学術集会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 直腸癌に対するロボット支援手術の安全性向上を目指して~超小型広視野角監視カメラBirdView~2020

    • 著者名/発表者名
      惠木浩之、石丸 啓、古賀繁宏、吉田素平、中川祐輔、大木悠輔、桑原 淳、秋田 聡、竜田恭介、谷川和史、川本貴康、渡部克哉、服部 稔、栗田雄一、渡部祐司
    • 学会等名
      第33回日本小切開・鏡視外科学会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [産業財産権] 技術「画像処理システムおよびHMD」2020

    • 発明者名
      惠木浩之
    • 権利者名
      惠木浩之
    • 産業財産権種類
      特許
    • 公開番号
      2020-039052
    • 出願年月日
      2020
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2024-01-30  

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