熱凝固療法において正確・精密・焼灼中に凝固領域を把握するシステムの開発

• 研究課題/領域番号: 23700585
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 医用システム
• 研究機関: 早稲田大学
• 研究代表者: 小林 洋 早稲田大学, 理工学術院, 主任研究員(研究院准教授) (50424817)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2012
• 研究課題ステータス: 完了 (2012年度)
• 配分額: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円); 2012年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円); 2011年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
• キーワード: ロボティクス / 生体熱工学 / 構造力学 / バイオメカ二クス / 制御システム / 医用ロボット / ラジオ波焼灼療法 / 熱物性 / 粘弾性 / 温度シミュレーション

研究概要

本研究では, 生体シミュレーション, 触診・穿刺支援ロボットを組み合わせて, 精密・正確・リアルタイム(焼灼中)に凝固領域を把握するシステムの開発を目的としている.これらの開発を目指し, 臓器の変形と温度分布,凝固分布を推定する物理シミュレータに関する研究を実施した.

研究成果

• [雑誌論文] Developing a Method to Plan Straight Needle Insertion using a Probability-based Assessment of Puncture Occurrence (2013)
  • 著者名/発表者名: Yo Kobayashi, Akinori Onishi, Hiroki Watanabe, Takeharu Hoshi, Kazuya Kawamura and Masakatsu G. Fujie
  • 雑誌名: Advanced Robotics, accepted
  • 査読あり
• [雑誌論文] Use of Puncture Force Measurement to Investigate the Conditions of Blood Vessel Needle Insertion (2013)
  • 著者名/発表者名: Yo Kobayashi, Ryutaro Hamano, Jaesung Hong, Hiroki Watanabe, Kazutaka Toyoda, Makoto Hashizume, Masakatsu G. Fujie
  • 雑誌名: Medical Engineering & Physics 巻: (accepted)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Developing a method to plan robotic straight needle insertion using a probability-based assessment of puncture occurrence (2013)
  • 著者名/発表者名: Yo Kobayashi
  • 雑誌名: Advanced Robotics 巻: 27(6) 号: 6 ページ: 417-430
  • DOI: 10.1080/01691864.2013.756385
  • 査読あり
• [雑誌論文] Use of Puncture Force Measurement to Investigate the Conditions of Blood Vessel Needle Insertion (2013)
  • 著者名/発表者名: Yo Kobayashi
  • 雑誌名: Medical Engineering & Physics 巻: 35(5) 号: 5 ページ: 684-9
  • DOI: 10.1016/j.medengphy.2012.12.003
  • 査読あり
• [雑誌論文] Geometry Effect of Preloading Probe on Accurate Needle Insertion for Breast Tumor Treatment (2012)
  • 著者名/発表者名: Maya Hatano, Yo Kobayashi, Makiko Suzuki, Yasuyuki Shiraishi, Tomoyuki Yambe, Makoto Hashizume, Masakatsu G. Fujie
  • 雑誌名: in Proceedings of 2012 IEEE International Conference on Robotics and Automation (ICRA'12) ページ: 1933-1937
  • 査読あり
• [雑誌論文] Validation of Accuracy of Liver Model with Temperature-Dependent Thermal Conductivity by Comparing the Simulation and in vitro RF Ablation Experiment (2012)
  • 著者名/発表者名: Hiroki Watanabe, Nozomu Yamazaki, Yosuke Isobe, XiaoWei Lu, Yo Kobayashi, Tomoyuki Miyashita, Takeshi Ohdaira, Makoto Hashizume, Masakatsu G. Fujie
  • 雑誌名: in Proceeding of the 34th Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society (EMBC'12) ページ: 5715-5717
  • 査読あり
• [雑誌論文] A Method for Deriving the Coagulation Boundary of Liver Tissue Using a Relational Model of Viscoelasticity and Temperature in Radiofrequency Ablation (2012)
  • 著者名/発表者名: Xiao Wei Lu, Mariko Tsukune, Hiroki Watanabe, Yosuke Isobe, Yo Kobayashi, Nozomu Yamazaki, Tomoyuki Miyashita, Masakatsu G. Fujie
  • 雑誌名: in Proceeding of the 34th Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society (EMBC'12) ページ: 187-190
  • 査読あり
• [雑誌論文] Development of a temperature distribution simulator for lung RFA based on air dependence of thermal and electrical properties (2012)
  • 著者名/発表者名: Nozomu Yamazaki, Hiroki Watanabe, XiaoWei Lu, Yosuke Isobe, Yo Kobayashi, Tomoyuki Miyashita, Masakatsu G. Fujie
  • 雑誌名: in Proceeding of the 34th Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society (EMBC'12) ページ: 5699-5702
  • 査読あり
• [学会発表] RFAにおいて非対称形状の焼灼領域形成を可能にする電極針の機構の検討 (2012)
  • 著者名/発表者名: 磯部洋佑, 山崎望, 渡辺広樹, 小林洋, 宮下朋之, 大平猛, 橋爪誠, 藤江正克
  • 学会等名: 日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会(ROBOMEC)2012
  • 発表場所: (2A2-S09)
• [学会発表] 肝臓癌ラジオ波焼灼療法用温度分布シミュレータの開発とIn vitro下における精度評価 (2012)
  • 著者名/発表者名: 渡辺広樹, 山崎望, 磯部洋佑, 呂筱薇, 小林洋, 大平猛, 橋爪誠, 藤江正克
  • 学会等名: 日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会(ROBOMEC)2012
  • 発表場所: (2A2-S08)
• [学会発表] A Methos for Distinguishing Coagulation Boundary for Liver RF Ablation (2012)
  • 著者名/発表者名: XiaoWei Lu, Mariko Tsukune, Nozomu Yamazaki, Hiroki Watanabe, Yo Kobayashi, Tomoyuki Miyashita, Masakatsu G. Fujie
  • 学会等名: 第51回日本生体医工学会大会
  • 発表場所: (3-01-2)
• [学会発表] がん診断支援を目指した非線形性弾性計測ロボットのロバスト性能評価-有限要素解析による検討- (2012)
  • 著者名/発表者名: 築根まり子, 小林洋, 宮下朋之, 藤江正克
  • 学会等名: 日本機械学会2012年度年次大会
  • 発表場所: (J165034)
• [学会発表] 静脈穿刺支援ロボットの開発と実用化に向けた取り組み (2012)
  • 著者名/発表者名: 小林洋, 濱野竜太郎, 山崎望, 渡辺広樹, 豊田和孝, 植村宗則, 家入里志, 富川盛雅, 大平猛, 洪在成, 橋爪誠, 藤江正克
  • 学会等名: 第21回日本コンピュータ外科学会
  • 発表場所: (12(SP)-2)
• [学会発表] 有限要素解析と超音波画像の比較に基づく組織弾性同定法 (2012)
  • 著者名/発表者名: 星雄陽, 築根まり子, 小林洋, 宮下朋之, 藤江正克
  • 学会等名: 第21回日本コンピュータ外科学会
  • 発表場所: (12(VIII)-42)
• [学会発表] 熱伝導率と電気伝導率の空気量依存性を反映した肺のRFA用温度分布シミュレーションの構築 (2012)
  • 著者名/発表者名: 山崎望, 渡辺広樹, 磯部洋佑, 呂筱薇, 小林洋, 宮下朋之, 藤江正克
  • 学会等名: 第21回日本コンピュータ外科学会
  • 発表場所: (12(VIII)-40)
• [学会発表] 非線形弾性に基づく乳がん診断支援システムの開発～ロボットマニピュレータによる触診時の乳房変形解析～ (2012)
  • 著者名/発表者名: 築根まり子, 小林洋, 宮下朋之, 白石泰之, 山家智之, 橋爪誠, 藤江正克
  • 学会等名: 第21回日本コンピュータ外科学会
  • 発表場所: (12(I)-4)
• [学会発表] 乳がんのPreloading穿刺手法における幾何学的影響の検討 (2012)
  • 著者名/発表者名: 波田野麻耶, 小林洋, 鈴木麻記子, 白石泰之, 山家智之, 橋爪誠, 藤江正克
  • 学会等名: 第21回日本コンピュータ外科学会
  • 発表場所: (12(XVII)-85)
• [学会発表] 肝がんラジオ波焼灼療法における組織凝固指標の検討 (2012)
  • 著者名/発表者名: 呂筱薇, 築根まり子, 磯部洋佑, 山崎望, 渡辺広樹, 小林洋, 柿本隆志, 千葉敏雄, 宮下朋之, 藤江正克
  • 学会等名: 第21回日本コンピュータ外科学会
  • 発表場所: (12(XXI)-112)
• [学会発表] Geometry Effect of Preloading Probe on Accurate Needle Insertion for Breast Tumor Treatment (2012)
  • 著者名/発表者名: Maya Hatano
  • 学会等名: Proceedings of 2012 IEEE International Conference on Robotics and Automation
  • 発表場所: St. Paul, MN, USA
• [学会発表] Validation of Accuracy of Liver Model with Temperature-Dependent Thermal Conductivity by Comparing the Simulation and in vitro RF Ablation Experiment (2012)
  • 著者名/発表者名: Hiroki Watanabe
  • 学会等名: Proceedings of The 34th Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society
  • 発表場所: San Diego, California, USA
• [学会発表] A Method for Deriving the Coagulation Boundary of Liver Tissue Using a Relational Model of Viscoelasticity and Temperature in Radiofrequency Ablation (2012)
  • 著者名/発表者名: Lu XiaoWei
  • 学会等名: Proceedings of The 34th Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society
  • 発表場所: San Diego, California, USA
• [学会発表] Development of a temperature distribution simulator for lung RFA based on air dependence of thermal and electrical properties (2012)
  • 著者名/発表者名: Nozomu Yamazaki
  • 学会等名: Proceeding of the 34th Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society
  • 発表場所: San Diego, California, USA