| 研究課題/領域番号 |
20H04513
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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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 |
小区分90110:生体医工学関連
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| 研究機関 | 東京農工大学 |
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研究代表者 |
西舘 泉 東京農工大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (70375319)
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| 研究分担者 |
小久保 安昭 山形大学, 大学院医学系研究科, 准教授 (40343074)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
16,250千円 (直接経費: 12,500千円、間接経費: 3,750千円)
2022年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2021年度: 7,800千円 (直接経費: 6,000千円、間接経費: 1,800千円)
2020年度: 6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
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| キーワード | RGBカメラ / 脳組織 / 生体臓器 / 組織バイアビリティ / 組織酸素飽和度 / リアルタイムイメージング / 術中モニター / 拡散反射イメージング / バイアビリティ / 血流量 / 光散乱特性 / RGBカラーカメラ |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究の概要は、RGBカラーカメラを利用して脳組織の血流量、組織酸素飽和度および組織・細胞の微細構造変性を可視化する方法を開発し、術中の組織バイアビリティを定量評価することが可能な診断支援イメージングシステムを実現することである。術中の脳表面から得られるカラー動画像を時間フレーム毎に組織分光学的アプローチでヘモグロビンの吸光スペクトルや組織の光散乱特性を解析することで、単位体積あたりの血液量や組織酸素飽和度に加え、脳組織の平均的な細胞サイズの空間分布をリアルタイムに把握することにより、脳組織の血流、組織への酸素供給、脳組織の不可逆的なダメージを判断するための新たな画像診断システムを開発する。
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| 研究成果の概要 |
脳外科手術で必ず記録される手術用顕微鏡映像から、脳組織の血流、組織への酸素供給、脳組織の不可逆的なダメージ等の組織バイアビリティの判断を支援する新しい手術顕微鏡組込型のイメージングシステムを開発し、小動物を用いた実験により開発手法・システムの妥当性を確認した。また、ヒトの脳血管障害の外科手術において術中リアルタイムバイアビリティモニタリングの設計検証試験を行い、開発手法のヒトでの妥当性・有用性を確認した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究課題で開発したシステムにより、執刀医の暗黙知や経験に依らない迅速な診断・治療が可能になり、安全性・治療成績の向上等の手術支援において有益な効果をもたらす。また、病気の予防や治療後の予後判定にも活用できる新しい診断法の開発にもつながり、患者のQOLを飛躍的に向上させることに貢献する。脳外科以外の領域の術中にも利用可能であり、様々な診療科において手術成績の大幅な向上と医療費の削減につながる。提案法により得られる組織バイアビリティは、デジタルデータとして収集・保存されるため、AIやICTを活用した革新的な手術支援ロボットや内視鏡システムの開発において、有用な教師データとして活用できる。
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