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2010 年度 実績報告書

コンパクト型手術ロボットと最小侵襲手術とを統合する医用CAD/CAMシステム

研究課題

研究課題/領域番号 18106005
研究機関東京大学

研究代表者

光石 衛  東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (90183110)

研究分担者 中島 義和  東京大学, 大学院・工学系研究科, 准教授 (40343256)
杉田 直彦  東京大学, 大学院・工学系研究科, 准教授 (70372406)
小泉 憲裕  東京大学, 大学院・工学系研究科, 特任講師 (10396765)
キーワードロボッティック・サージェリ / 最小侵襲手術 / 医用CAD/CAM / 人工関節置換術 / 脳神経外科手術 / 手の外科手術 / 腹腔鏡手術 / レジストレーション
研究概要

本年度は研究期間の最終年度に当たるため,これまでに構築したシステムの総合評価を行うとともに,臨床応用を目指した.本提案で開発するロボティック・サージェリ・システムによって,高度な技量と経験を有する医師の術前計画から術後評価システムを構築し手術結果までをデータベース化することによって,手術シミュレータの構築が可能になった.これにより,高度医療技術の教育システムの構築,ひいては高度医療技術を有する医師の増加により幅広く医療技術を提供できるものと考えている.具体的には下記のことを行った.
1.手術評価システム・手術シミュレータの実装
人工関節手術支援ロボットを対象に,手術評価システム・手術シミュレータを実装し,術前予測性について評価した.これによって,術前計画から術中支援システム,治療システム,術後評価システムのすべてがそろうことになり,トータルシステムの構築が可能となった.
2.システムの総合評価
これまでに構築してきた全ての機能を用いた実験を行い,システムの総合評価を実施する,これまでに,整形外科においては,人工関節置換術支援システムおよび手の外科支援システムを,脳神経外科および眼科においは超微細手術支援システムを構築した.これらの全システムにおいて総合評価実験を行うことで,成果を再評価するとともに臨床応用を目指して人体標本による実験をおこなった.特に臨床で必要となる安全性の確保,精度の向上を検討した.

  • 研究成果

    (28件)

すべて 2011 2010

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 5件) 学会発表 (19件) 産業財産権 (2件) (うち外国 1件)

  • [雑誌論文] Visual servoing for a US-guided therapeutic HIFU system by coagulated lesion tracking:a phantom study2011

    • 著者名/発表者名
      Seo J., Koizumi N., Funamoto T., Sugita N., Yoshinaka K., Nomiya A., Ishikawa A., Homma Y.Matsumoto Y., Mitsuishi M.
    • 雑誌名

      The International Journal of Medical Robotics and Computer Assisted Surgery

      巻: (In press)(掲載確定)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Toolpath Strategy Based on Geometric Model for Multi-axis Medical Machine Tool2011

    • 著者名/発表者名
      Sugita, N., Nakano, T., Abe, N., Fujiwara, K., Ozaki, T., Suzuki, M., Mitsuishi, M.
    • 雑誌名

      CIRP Annals

      巻: (In press)(掲載確定)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Comparison of Robot-Assisted and Manual Retinal Vessel Microcannulation in an Animal Model2011

    • 著者名/発表者名
      Ueta, T., Nakano, T., Sugita, N., Mitsuishi, M., Tamaki, Y.
    • 雑誌名

      British Journal of Ophthalmology

      巻: (In press)(掲載確定)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Three-dimensional computer controlled acoustic pressure scanning and quantification of focused ultrasound, 2010, Accepted.2011

    • 著者名/発表者名
      Seo, J., Koizumi, N., Sugita, N., Matsumoto, Y., Mitsuishi, M.
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Ultrasonics, Ferroelectrics, and Frequency

      巻: (In press)(掲載確定)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Tool Path Generator for Bone Machining in Minimally Invasive Orthopedic Surgery2010

    • 著者名/発表者名
      Sugita, N., Nakano, T., Nakajima, Y., Fujiwara, K., Abe, N., Ozaki, T.Suzuki, M., Mitsuishi, M.
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Mechatronics

      巻: 15/3 ページ: 471-479

    • 査読あり
  • [雑誌論文] ロボティックサージェリー-の循環器疾患への応用(1)-非侵襲超音波診断・治療統合システムにおける超音波照射条件と治療性能-2010

    • 著者名/発表者名
      光石衛
    • 雑誌名

      Analogy Frontier

      巻: 9/2 ページ: 2-7

  • [雑誌論文] ロボティックサージェリー-の循環器疾患への応用(II)-非侵襲超音波診断・治療統合システムにおける患部追従制御-2010

    • 著者名/発表者名
      光石衛
    • 雑誌名

      Analogy Frontier

      巻: 9/3 ページ: 1-5

  • [学会発表] 産学連携による手術ロボット研究と実用化に向けての課題(工学的な立場から)2011

    • 著者名/発表者名
      光石衛, 杉田直彦, 原田佳奈子
    • 学会等名
      第41会日本人口関節学会
    • 発表場所
      Tokyo, Japan
    • 年月日
      2011-02-25
  • [学会発表] 医療分野における加工技術2010

    • 著者名/発表者名
      光石衛
    • 学会等名
      先端加工技術後援会
    • 発表場所
      Tokyo, Japan
    • 年月日
      2010-12-10
  • [学会発表] Trajectory Generation for Master-Slave System with Separation of Position and Velocity Profiles2010

    • 著者名/発表者名
      Baek, Y.M., Kozuka, Y., Sugita, N.Morita, A., Sora, S., Mochizuki, R., Mitsuishi, M.
    • 学会等名
      The 14th International Conference on Mechatronics Technology (ICMT2010 Osaka)
    • 発表場所
      Osaka, Japan
    • 年月日
      2010-11-24
  • [学会発表] Angle Indication for a Master-slave Neurosurgical Robotic System2010

    • 著者名/発表者名
      Yonemura, T., Kozuka, Y, Baek, Y.M., Sugita, N., Morita, A., Sora, S., Mochizuki, R., Mitsuishi, M.
    • 学会等名
      The 14th International Conference on Mechatronics Technology (ICMT2010 Osaka)
    • 発表場所
      Osaka, Japan
    • 年月日
      2010-11-24
  • [学会発表] Development of a Computer-lntegrated Microsurgery System2010

    • 著者名/発表者名
      Mitsuishi, M.
    • 学会等名
      2010 International Symposium on Micro-NanoMec hatronics and Human Science
    • 発表場所
      Nagoya, Japan
    • 年月日
      2010-11-08
  • [学会発表] 日本の強みを発揮する手術ロボット2010

    • 著者名/発表者名
      光石衛
    • 学会等名
      第2回神戸医療機器開発懇談会
    • 発表場所
      Kobe, Japan
    • 年月日
      2010-11-07
  • [学会発表] Asynchronous Force and Visual Feedback in Teleoperative Laparoscopic Surgical System2010

    • 著者名/発表者名
      Onda, K., Osa, T., Sugita, N., Hashizume, M., Mitsuishi, M.
    • 学会等名
      2010 IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems
    • 発表場所
      Taipei, Taiwan
    • 年月日
      2010-10-21
  • [学会発表] Safety Enhancement for the Non-Invasive Ultrasound Theragnostic System2010

    • 著者名/発表者名
      Koizumi, N., Seo, J., Lee, D., Nomiya, A., Yoshinaka, K., Sugita, N., Homma, Y., Matsumoto, Y., Mitsuishi, M.
    • 学会等名
      The 5th International Conference on the Advanced Mechatronics(ICAM2010)
    • 発表場所
      Osaka, Japan
    • 年月日
      2010-10-04
  • [学会発表] Optimal control of cutting feed rate in the robotic milling for total knee arthroplasty2010

    • 著者名/発表者名
      Inoue, T., Sugita, N., Mitsuishi, M., Saito, T., Nakajima, Y., Yokoyama, Y, Fujiwara, K., Abe, N., Ozaki, T., Suzuki, M., Kuramoto, K., Nakashima, Y, Tanimoto, K.
    • 学会等名
      3rd IEEE RAS & EMBS International Conference on Biomedical Robotics and Biomechatronics
    • 発表場所
      Tokyo, Japan
    • 年月日
      2010-09-26
  • [学会発表] Highly Precise Master-Slave Robot System for Super Micro Surgery2010

    • 著者名/発表者名
      Baek, Y., M., Kozuka, Y., Sugita, N., Morita, A., Sora, S., Mochizuki, R., Mitsuishi, M.
    • 学会等名
      3rd IEEE RAS & EMBS International Conference on Biomedical Robotics and Biomechatronics
    • 発表場所
      Tokyo, Japan
    • 年月日
      2010-09-26
  • [学会発表] Interference Free Surgical Tool-path Generation in Multi-axis Bone Milling Robot2010

    • 著者名/発表者名
      Sugita, N., Nakano, T., Nakajima, Y., Fujiwara, K., Abe, N., Ozaki, T.Suzuki, M., Mitsuishi, M.
    • 学会等名
      3rd IEEE RAS & EMBS International Conference on Biomedical Robotics and Biomechatronics
    • 発表場所
      Tokyo, Japan
    • 年月日
      2010-09-26
  • [学会発表] 眼科手術支援ロボティック・サージェリー・システム2010

    • 著者名/発表者名
      光石衛
    • 学会等名
      第80回岡山大学眼科研究会第50回岡山角膜移植研究会
    • 発表場所
      Okayama, Japan
    • 年月日
      2010-07-22
  • [学会発表] A Study on Processing Performance for Non-Invasive Ultrasound Therapy2010

    • 著者名/発表者名
      Suzuki, Y., Koizumi, N., Seo, J., Sugita, N., Yoshinaka, K., Nomiya, A., Homma, Y., Matsumoto, Y., Mitsuishi, M.
    • 学会等名
      International Symposium on Flexible Automation 2010 (ISFA2010)
    • 発表場所
      Tokyo, Japan
    • 年月日
      2010-07-12
  • [学会発表] Arthroscopic diagnostic probe to measure viscoelasticity of articular cartilage2010

    • 著者名/発表者名
      Sugita, N., Kizaki, T., Kanno, D., Abe, N., Yokoyama, Y., Ozaki, T., Mitsuishi, M.
    • 学会等名
      Comuper Assisted Radiology and Surgery 24^<th> International Congress and Exhibition
    • 発表場所
      Geneve, Switzerland
    • 年月日
      2010-06-26
  • [学会発表] Ultrasound imaging-guided volumetric target recognition for non-invasive highintensity focused ultrasound therapy of renal tumors2010

    • 著者名/発表者名
      Seo, J., Koizumi, N., Sugita, N., Yoshinaka, K., Nomiya, A., Homma, Y., Matsumoto, Y., Mitsuishi, M.
    • 学会等名
      Comuper Assisted Radiology and Surgery 24^<th> International Congress and Exhibition
    • 発表場所
      Geneve, Switzerland
    • 年月日
      2010-06-26
  • [学会発表] Deformable-model based registration and shape estimation for two-partfractures2010

    • 著者名/発表者名
      Nakajima, Y., Saito, T., Hashizume, H., Sugita, N., Inoue, T., Kuramoto, K., Nakashima, Y., Mitsuishi, M.
    • 学会等名
      Comuper Assisted Radiology and Surgery 24th International Congress and Exhibition
    • 発表場所
      Geneve, Switzerland
    • 年月日
      2010-06-26
  • [学会発表] Microsurgical robot to assist vitreoretinal surgery2010

    • 著者名/発表者名
      Ida, Y, Nakano, T., Sugita, N., Ueta, T., Tamaki, Y., Mitsuishi, M.
    • 学会等名
      Comuper Assisted Radiology and Surgery 24^<th> International Congress and Exhibition
    • 発表場所
      Geneve, Switzerland
    • 年月日
      2010-06-26
  • [学会発表] Multi-DOF forceps for robot-assisted pediatric laparoscopic surgery2010

    • 著者名/発表者名
      Fujii, M., Fukushima, K., Sugita, N., Ishimaru, T., Iwanaka, T., Mitsuishi, M.
    • 学会等名
      Comuper Assisted Radiology and Surgery 24^<th> International Congress and Exhibition
    • 発表場所
      Geneve, Switzerland
    • 年月日
      2010-06-26
  • [学会発表] Volumetric target tracking for ultrasound-guided therapeutic HIFU system2010

    • 著者名/発表者名
      Seo, J., Koizumi, N., Sugita, N., Yoshinaka, K., Nomiya, A., Homma, Y., Matsumoto, Y., Mitsuishi, M.
    • 学会等名
      10th International Symposium on Therapeutic Ultrasound 2010 (ISTU10)
    • 発表場所
      Tokyo, Japan
    • 年月日
      2010-06-09
  • [産業財産権] 手術支援システム2010

    • 発明者名
      光石衛, 杉田直彦, 中島義和, 井上貴之, 藏本孝一, 中島義雄
    • 権利者名
      光石衛, 杉田直彦, 中島義和, 井上貴之, 藏本孝一, 中島義雄
    • 産業財産権番号
      特願2010-131646
    • 出願年月日
      2010-06-09
  • [産業財産権] 小児外科手術用多自由度細径鉗子2010

    • 発明者名
      光石衛, 杉田直彦, 福島清暁, 藤井雅浩, 岩中督, 石丸哲也
    • 権利者名
      光石衛, 杉田直彦, 福島清暁, 藤井雅浩, 岩中督, 石丸哲也
    • 産業財産権番号
      61/348, 991, 米国
    • 出願年月日
      2010-05-27
    • 外国

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公開日: 2012-07-19  

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