超低侵襲治療を実現する半自律動作性CAD統合内視鏡診断治療ロボットシステムの開発

2011 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 21240056
• 研究種目: 基盤研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 医用システム
• 研究機関: 九州大学
• 研究代表者: 橋爪 誠 九州大学, 大学院・医学研究院, 教授 (90198664)
• 研究分担者: 高西 淳夫 早稲田大学, 理工学術院, 教授 (50179462) ; 藤江 正克 早稲田大学, 理工学術院, 教授 (20339716)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2011
• キーワード: 医療・福祉 / 低侵襲治療 / 内視鏡診断 / 手術ロボット

研究概要

本研究の目的は半自律型駆動機構と微細マニピュレーション機能およびCAD連携機能を備える内視鏡ロボットの開発および実用化を行うことである.目的を遂行するために4つの項目に分け研究開発を行なった。(1)半自律型駆動機構の開発において,大腸内視鏡検査における腸管短縮手技を支援するマニピュレータの開発に成功した.(2)微細マニピュレーション機能の開発では,単孔式内視鏡下手術における術中の視点・視野の操作が可能な能動内視鏡マニピュレータを作成した.(3)CAD/ナビゲーション連携機能の開発では, CT画像を用いた自動診断システムを構築し,(4)トレーニング/評価システムの構築を目的に,当施設における内視鏡外科トレーニングでの受講者のトレーニングデータを効率よく収集可能なシステムを構築した.今後の継続研究にてこれらの技術精度をさらに向上させると共に,これらの技術を統合していく予定である.

研究成果

• [雑誌論文] In vivo experiments of a surgical robot with vision field control for Single Port Endoscopic Surgery (2011)
  • 著者名/発表者名: Sekiguchi Y, Kobayashi Y, Watanabe H, Tomono Y, Noguchi T, Takahashi Y, Hashizume M, Fujie MG.
  • 雑誌名: Conf Proc IEEE Eng Med Biol Soc ページ: 7045-7048
  • DOI: doi:10.1109/IEMBS.2011.6091781.
• [雑誌論文] Augmented reality navigation system for laparoscopic splenectomy in children based on preoperative CT image using optical tracking device
  • 著者名/発表者名: Ieiri S, Uemura M, Konishi K, Souzaki R, Nagao Y, Hashizume M, Taguchi T.
  • 雑誌名: Pediatr Surg Int 巻: 28 ページ: 341-346
  • DOI: doi:10.1007/s00383-011-3034-x.
• [雑誌論文] Development of a needle insertion manipulator for central venous catheterization
  • 著者名/発表者名: Kobayashi Y, Hong J, Hamano R, Okada K, Fujie MG, Hashizume M.
  • 雑誌名: Int J Med Robot 巻: 8 ページ: 34-44
  • DOI: doi:10.1002/rcs.420.
• [雑誌論文] Liver regeneration is promoted by increasing serotonin content in rat liver with secondary biliary cirrhosis
  • 著者名/発表者名: Nagao Y, Akahoshi T, Tomikawa M, Hashizume M, Maehara Y.
  • 雑誌名: Hepatol Res 巻: 41 ページ: 784-794
  • DOI: doi:10.1111/j.1872-034X.2011.00828.x.
• [雑誌論文] Trauma center accessibility for road traffic injuries in Hanoi, Vietnam
  • 著者名/発表者名: Nagata T, Takamori A, Kimura Y, Hashizume M, Nakahara S.
  • 雑誌名: J Trauma Manag Outcomes 巻: 5 ページ: 11
• [雑誌論文] Ultra-minimally invasive local immune cell therapy and regenerative therapy by multi-piercing surgery for abdominal solid tumor : therapeutic simulation by natural orifice translumenal endoscopic surgery-assisted needlescopic surgery using 3-mm diameter r
  • 著者名/発表者名: Ohdaira T, Tsutsumi N, Xu H, Mori M, Uemura M, Ieiri S, Hashizume M.
  • 雑誌名: J Hepatobiliary Pancreat Sci 巻: 18 ページ: 499-505
  • DOI: doi:10.1007/s00534-011-0384-7.
• [雑誌論文] MicroRNA-10a is Overexpressed in Human Pancreatic Cancer and Involved in Its Invasiveness Partially via Suppression of the HOXA1 Gene
  • 著者名/発表者名: Ohuchida K, Mizumoto K, Lin C, Yamaguchi H, Ohtsuka T, Sato N, Toma H, Nakamura M, Nagai E, Hashizume M, Tanaka M.
  • 雑誌名: Ann Surg Oncol
  • DOI: doi:10.1245/s10434-012-2252-3.
• [雑誌論文] Early findings on brain computed tomography and the prognosis of post-cardiac arrest syndrome : Application of the score for stroke patients
  • 著者名/発表者名: Sugimori H, Kanna T, Yamashita K, Kuwashiro T, Yoshiura T, Zaitsu A, Hashizume M.
  • 雑誌名: Resuscitation
  • DOI: doi:S0300-9572(11)00704-0[pii]10.1016/j.resuscitation.2011.12.013.
• [雑誌論文] The orientation of orthopaedic metallic devices relative to the frequency-encoding gradient affects susceptibility artifacts: an experiment using open MR imaging
  • 著者名/発表者名: Takeuchi N, Mitsuyasu H, Nakanishi T, Nishimura S, Shimoto T, Higaki H, Hashizume M
  • 雑誌名: Fukuoka Igaku Zasshi 巻: 102 ページ: 185-194
• [雑誌論文] Persistent roles of signal transduction of platelet-derived growth factor B in genesis, growth, and anaplastic transformation of gliomas in an in-vivo serial transplantation model.
  • 著者名/発表者名: Torisu R, Suzuki S, Masui K, Yoshimoto K, Mizoguchi M, Hashizume M
  • 雑誌名: Brain Tumor Pathol 巻: 28 ページ: 33-42
  • DOI: doi:10.1007/s10014-010-0006-0.
• [雑誌論文] Objective assessment of laparoscopic suturing skills using a motion-tracking system
  • 著者名/発表者名: Yamaguchi S, Yoshida D, Kenmotsu H, Yasunaga T, Konishi K, Ieiri S, Nakashima H, Tanoue K, Hashizume M
  • 雑誌名: Surg Endosc 巻: 25 ページ: 771-775
  • DOI: doi:10.1007/s00464-010-1251-3.
• [雑誌論文] Nonmetallic rigid-flexible outer sheath with pneumatic shapelocking mechanism and double curvature structure
  • 著者名/発表者名: Zuo S, Masamune K, Kuwana K, Tomikawa M, Ieiri S, Ohdaira T, Hashizume M, Dohi T
  • 雑誌名: Med Image Comput Comput Assist Interv 巻: 14 ページ: 169-177
• [雑誌論文] Impact of balloon-occluded retrograde transvenous obliteration on management of isolated fundal gastric variceal bleeding
  • 著者名/発表者名: Akahoshi T, Tomikawa M, Kamori M, Tsutsumi N, Nagao Y, Hashizume M, Maehara Y.
  • 雑誌名: Hepatol Res 巻: 42 ページ: 385-393
  • DOI: doi:10.1111/j.1872-034X.2011.00939.x.
• [雑誌論文] Surface EMG and heartbeat analysis preliminary results in surgical training : dry boxes and live tissue
  • 著者名/発表者名: Bartolomeo L, Lin Z, Zecca M, Sessa S, Ishii H, Xu H, Uemura M, Tomikawa M, Hashizume M, Takanishi A.
  • 雑誌名: Conf Proc IEEE Eng Med Biol Soc 2011 ページ: 1113-1116
  • DOI: doi:10.1109/IEMBS.2011.6090260.
• [雑誌論文] Tomikawa M Management of gastric varices
  • 著者名/発表者名: Hashizume M, Akahoshi T
  • 雑誌名: J Gastroenterol Hepatol 巻: 26 ページ: 102-108
  • DOI: doi:10.1111/j.1440-1746.2010.06572.x.
• [雑誌論文] Training system for NOTES and SPS surgery robot that enables spatiotemporal retrospective analysis of the training process
  • 著者名/発表者名: Hattori A, Suzuki N, Ieiri S, Tomikawa M, Kenmotsu H, Hashizume M.
  • 雑誌名: Stud Health Technol Inform 巻: 173 ページ: 166-170
• [雑誌論文] Articular cartilage of the posterior condyle can affect rotational alignment in total knee arthroplasty
  • 著者名/発表者名: Tashiro Y, Uemura M, Matsuda S, Okazaki K, Kawahara S, Hashizume M, Iwamoto Y.
  • 雑誌名: Knee Surgery Sports Traumatology Arthroscopy 巻: (in press)
• [学会発表] 先進治療機器の臨床経験と課題Da Vinciの臨床経験と (2011)
  • 著者名/発表者名: 今後の展望.橋爪誠
  • 学会等名: 第86回日本医療機器学会大会
  • 年月日: 20110000
• [学会発表] CFD(数値流体力学)を用いた血管血流シュミレーションにおけるfeasibilityの検討 (2011)
  • 著者名/発表者名: 植村宗則,富川盛雅,橋爪誠
  • 学会等名: 第50回日本生体医工学会大会
  • 年月日: 20110000
• [学会発表] Open MRIを応用した3次元バーチャル画像によるリアルタイムナビゲーション下乳腺部分切除術 (2011)
  • 著者名/発表者名: 富川盛雅,橋爪誠
  • 学会等名: 第50回日本生体医工学会大会
  • 年月日: 20110000
• [学会発表] 4自由度マスター装置を用いた針穿刺用遠隔トレーニングシステムの開発 (2011)
  • 著者名/発表者名: 鄭載憲,洪在成,富川盛雅,橋爪誠
  • 学会等名: 第50回日本生体医工学会大会
  • 年月日: 20110000
• [学会発表] マスタ・スレーブ型MR対応内視鏡ロボットの開発 (2011)
  • 著者名/発表者名: 豊田和孝, 鄭載憲, 村田正治, 富川盛雅, 橋爪誠
  • 学会等名: 第50回日本生体医工学会大会;マスタ
  • 年月日: 20110000
• [学会発表] 消化器・一般外科領域におけるナビゲーションサージェリーの現状と今後の展望 (2011)
  • 著者名/発表者名: 富川盛雅,橋爪誠
  • 学会等名: 第36回日本外科系連合学会学術集会
  • 年月日: 20110000
• [学会発表] 医用画像を応用したリアルタイムナビゲーションの有用性-低侵襲治療の適応拡大と安全性向上を目指し (2011)
  • 著者名/発表者名: 富川盛雅,橋爪誠
  • 学会等名: 第66回日本消化器外科学会総会
  • 年月日: 20110000
• [学会発表] 手術支援ロボットによる消化器外科手術の成績とその意義 (2011)
  • 著者名/発表者名: 堤敬文,富川盛雅,橋爪誠
  • 学会等名: 第66回日本消化器外科学会総会
  • 年月日: 20110000
• [学会発表] ロボット手術の臨床的応用と将来 (2011)
  • 著者名/発表者名: 橋爪誠
  • 学会等名: 第16回日本脳腫瘍の外科学会
  • 年月日: 20110000
• [学会発表] Open MRI治療室でのリアルタイム3次元ナビゲーションシステムによる肝癌の局所治療 (2011)
  • 著者名/発表者名: 長尾吉泰、富川盛雅、橋爪誠
  • 学会等名: 第6回肝癌治療シミュレーション研究会
  • 年月日: 20110000
• [学会発表] 効果的な教育システムのための定量的縫合技術シミュレータの開発 (2011)
  • 著者名/発表者名: 富川盛雅、橋爪誠
  • 学会等名: 第24回日本内視鏡外科学会総会
  • 年月日: 20110000
• [学会発表] 内視鏡外科用語集新領域Robot Surgery and Virtual Reality (2011)
  • 著者名/発表者名: 橋爪誠
  • 学会等名: 第16回日本内視鏡外科学会教育セミナー
  • 年月日: 20110000
• [学会発表] Multi piercing surgeryにおける柔剛可変ガイド管の開発と有用性検討実検 (2011)
  • 著者名/発表者名: 左思洋,正宗賢橋爪誠,土肥健純
  • 学会等名: 第20回日本コンピュータ外科学会大会
  • 年月日: 20110000
• [学会発表] Retrospective 4Dイメージング機能を持った手術ロボットシミュレーションシステム (2011)
  • 著者名/発表者名: 服部麻木,鈴木直樹,富川盛雅,橋爪誠
  • 学会等名: 第20回日本コンピュータ外科学会大会
  • 年月日: 20110000
• [学会発表] 仮想手術環境下における医師の操作情報を規範とする手術支援ロボット設計手法に関する検討 (2011)
  • 著者名/発表者名: 瀬能洸冬,川村和也,小林洋,橋爪誠,藤江正克
  • 学会等名: 第20回日本コンピュータ外科学会大会
  • 年月日: 20110000
• [学会発表] 脳神経外科手術における顕微鏡重畳ナビゲーションの将来性とその課題～商用システムの輪郭重畳表示と比較して～ (2011)
  • 著者名/発表者名: 井上大輔, 〓柄〓, 佐々木富男, 橋爪誠
  • 学会等名: 第20回日本コンピュータ外科学会大会
  • 年月日: 20110000
• [学会発表] ヒトの手術動作を模した内視鏡型手術ロボットシステムの開発 (2011)
  • 著者名/発表者名: 鈴木直樹, 服部麻木, 富川盛雅, 剣持一, 橋爪誠
  • 学会等名: 第20回日本コンピュータ外科学会大会
  • 年月日: 20110000
• [学会発表] 情報誘導下低侵襲ロボット手術 (2011)
  • 著者名/発表者名: 橋爪誠
  • 学会等名: 日仏医学コロック2011
  • 年月日: 20110000
• [学会発表] 最先端ロボット手術の現状 (2011)
  • 著者名/発表者名: 橋爪誠
  • 学会等名: 第3回先進医療フォーラム
  • 年月日: 20110000
• [学会発表] Clinical Application of the Diagnostic and Therapeutic Model Assisted by the Computational Anatomy (2011)
  • 著者名/発表者名: Hashizume M, Tomikawa
  • 学会等名: The Second International Symposium on Computional Anatomy
  • 年月日: 20110000
• [学会発表] Advance in Rovotic and Telesurgery
  • 著者名/発表者名: Hashizume M
  • 学会等名: The 11th International Liver Symposium
• [学会発表] Pre-registered STAMP method for instant registration in image-guided temporal bone surgery
  • 著者名/発表者名: Oka M, Cho B, Hong J, Komune S, Hashizume M
  • 学会等名: Computer Assisted Radiology and Surgery 25th International Congress and Exhibition
• [学会発表] Usefulness of a real-time virtual reality navigation system using an open magnetic resonance imaging : tumor ablation therapy for 50 liver cancers
  • 著者名/発表者名: Oka M, Cho B, Hong J, Komune S, Hashizume M
  • 学会等名: Computer Assisted Radiology and Surgery 25th International Congress and Exhibition
• [学会発表] Usefulness of a real-time virtual reality navigation system using an open magnetic resonance imaging : tumor ablation therapy for 50 liver cancers
  • 著者名/発表者名: Tomikawa M, Hashizume M
  • 学会等名: Computer Assisted Radiology and Surgery 25th International Congress and Exhibition
• [学会発表] Shape estimation method of flexible endoscope using sensor network in the endoscope handling robot system
  • 著者名/発表者名: Lee J, Kinoshita J, Katsuko I, Hashizume M, Takanishi A
  • 学会等名: Computer Assisted Radiology and Surgery 25th International Congress and Exhibition
• [学会発表] Availability of 3D Monitoring System in Single Incision Laparoscopic Surgery
  • 著者名/発表者名: Nagao Y, Tomikawa M, Hashizume M
  • 学会等名: The 7th Asian Conference on Computer Aided Surgery 2011
• [学会発表] Clinical Application of Image-Based Simulation Systems for Surgery
  • 著者名/発表者名: Tomikawa M, Hashizume M
  • 学会等名: The 7th Asian Conference on Computer Aided Surgery 2011
• [備考]
  • URL: http://www.med.kyushu-u.ac.jp/camit/