脳血管内カテーテル手術ロボットのAI操作システムの開発と自動手術の基礎研究

• 研究課題/領域番号: 25K12328
• 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56010:脳神経外科学関連
• 研究機関: 大阪電気通信大学
• 研究代表者: 永野 佳孝 大阪電気通信大学, 情報通信工学部, 教授 (40610142)
• 研究分担者: 宮地 茂 愛知医科大学, 医学部, 特命教授 (00293697) ; 忠内 洋樹 愛知工科大学, 工学部, 助教 (21001744) ; 川口 礼雄 愛知医科大学, 医学部, 講師 (60714988) ; 泉 孝嗣 名古屋大学, 医学系研究科, 准教授 (90467291)
• 研究期間 (年度): 2025-04-01 – 2028-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2025年度)
• 配分額: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円); 2027年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2026年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2025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: 脳神経外科 / カテーテル / 操作性 / ロボット / 自動化

研究開始時の研究の概要

本研究の目的は、脳血管内カテーテル手術において、医師が体外から長い血管を経由して操作しているガイドワイヤ先端部を、あたかも直接操作できるようなAIロボットを開発することである。本研究の後半では、医師が画面上に設定したガイドワイヤの経路に沿って、ガイドワイヤを自動的に進めるAIロボットを開発する。
まず、X線透視画像からガイドワイヤ先端部の座標検出、血管の仮想現実モデルを用いたロボットの学習システムを開発する。次に仮想現実モデルを複雑化しながらAI学習を進める。研究の終盤では、全身型の実物血管モデルを用いて評価する。各段階で、挿入時間や挿入力などで操作性を評価して、AIロボットの性能向上を図る。