双方向性画像支援機能を持つ胆道・膵再建シミュレーターおよび遠隔指導システムの開発

2017 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 15K01031
• 研究機関: 鹿児島大学
• 研究代表者: 前村 公成 鹿児島大学, 医歯学域医学系, 准教授 (30398292)
• 研究分担者: 盛 真一郎 鹿児島大学, 医歯学域附属病院, 助教 (00620519) ; 又木 雄弘 鹿児島大学, 医歯学域附属病院, 特任講師 (10444902) ; 渡邊 睦 鹿児島大学, 理工学域工学系, 教授 (50325768) ; 新地 洋之 鹿児島大学, 医歯学域医学系, 教授 (60284874) ; 夏越 祥次 鹿児島大学, 医歯学域医学系, 教授 (70237577) ; 蔵原 弘 鹿児島大学, 医学部・歯学部附属病院, その他 (70464469) ; 高尾 尊身 鹿児島大学, 医歯学総合研究科, 客員研究員 (80171411)
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2018-03-31
• キーワード: 内視鏡外科 / 画像支援システム / 遠隔指導 / トレーニングシュミレーター

研究実績の概要

研究の目的は腹腔鏡技術を用いた胆道・膵切除後の安全で汎用性の高い臓器再建術を実現するために、胆道・膵に対する独自の腹腔鏡下消化管再建術専用の画像支援機構内蔵型訓練用シミュレーターを開発し、同技術を利用した双方向性遠隔指導システムの構築と、本技術を用いた訓練システムの体系化を構築することである。
新規に開発・改良した腹腔鏡下胆道・膵消化管再建術専用の画像支援機構内蔵型指導・訓練用シミュレーターを用い、胆道再建用の訓練プロトコルを考案した。訓練プログラムを実行するに先立って、シミュレーター同士の画像配信システムを用いた、映像の重層表示の精度を検証したが、視認性の向上については十分な操作性の獲得には至っていないと判断した。また、BIOTEKTURE臓器モデルによる疑似臓器再建訓練モデルは、実際の手術に近い操作感を再現することができたが、一方で臓器の解剖学的位置の再現性に限界があり、臓器モデル自体の作成方法の改良が必要であると考えられた。本プロトコルには2機の訓練用シミュレーターのライン接続による遠隔訓練指導をマニュアル化したものを組み込んだ。定型化したマニュアルを用いた訓練システムの構築に取り組んだ。
我々の開発したシミュレーターの機能をさらに有効に活用することを目的に、ホログラム表示が可能な頭部装着型コンピューター（HOLOLENS、Microソフト社）を導入した。患者のCTデータから抽出した画像情報をもとにホログラム立体映像を作成し、シミュレータ上の模擬臓器の位置に合わせて重層表示を試みた。この仮想現実情報と実際の臓器情報を融合させる試みは、今後の腹腔鏡手術の教育・トレーニング方法を革新的に進歩させる可能性があると考え、具体的な活用方法について検討する予定である。

研究成果

• [雑誌論文] Effect of visual feedback during laparoscopic basic training using a box trainer with a transparent top. (2017)
  • 著者名/発表者名: 2.Maemura K, Mataki Y, Kurahara H, Kawasaki Y, Mori S, Iino S, Sakoda M, Uchikado Y, Arigami T, Uenosono Y, Mori S, Ueno S, Shinchi H, Natsugoe S.
  • 雑誌名: Ann Gastroenterol Surg 巻: 1 ページ: 129-135
  • DOI: 10.1002/ags3.12010
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [学会発表] 2列水平マットレス式胃ラッピング法による膵胃吻合の安全性と晩期成績 (2017)
  • 著者名/発表者名: 1.前村公成、又木雄弘、蔵原弘、川崎洋太、平野拓郎、橋口、飯野聡、迫田雅彦、上野真一、高尾尊身、新地洋之、夏越祥次
  • 学会等名: 第117回日本外科学会定期学術集会
• [学会発表] The utility of vessel tracking technique using Doppler flowmeter for laparoscopic surgery in pancreas (2017)
  • 著者名/発表者名: 3.K. Maemura, Y. Mataki, H. Kurahara, Y. Kawasaki, S. Iino, M. Sakoda, S. Ueno, H. Shinchi, S, Natsugoe
  • 学会等名: 25TH INTERNATIONAL CONGRESS OF THE EUROPEAN ASSOCIATION FOR ENDOSCOPIC SURGERY
  • 国際学会