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2023 年度 実施状況報告書

リアルタイム自動音響解析による人工股関節手術支援技術の国際展開

研究課題

研究課題/領域番号 21KK0281
研究機関順天堂大学

研究代表者

本間 康弘  順天堂大学, 医学部, 准教授 (80732883)

研究期間 (年度) 2022 – 2024
キーワード生体音響医工学 / 人工股関節全置換術 / 音響工学
研究実績の概要

本課題では、①全世界的な患者の叩打音データ収集・解析、②簡便・正確にリアルワールドデータの収集・解析を継続的に可能とする手法の検討及び国際的研究ネットワークの構築、③被叩打物体振動特性と叩打音周波数特性の関係性の解明を目標とし、高いロバスト性を持つ予測アルゴリズムを含有したクラウドを介する遠隔リアルタイム自動解析システムの開発及び国際展開を目的として計画した。
2023年度においては、米国オハイオ州クリーブランド病院において、リアルワールドデータの収集・解析を継続的に可能とするための基盤的要素である手術室環境・手術器具等の調査を実施した。手術室環境においては、日本とほぼ同様な手術室規格でありインターネット接続(有線有り)もあり、問題ないことを確認した。さらに、手術器具と患者要素は本邦とサイズなどの違いが存在するため、標準化の方法の検討が必要なことを確認できた。また、共同研究先の教授とプロジェクトの国際展開を目的とした議論を重ね、継続的な共同研究体制構築の同意を得て、共同研究先における臨床研究の実施の検討を開始し、まずは知財関係の整理と締結を行っていくこととし、国際的研究ネットワークの構築は問題なく実現可能なことを確認した。
次に、フランスの国立科学研究センター/パリ東大学に移動し、共同研究先で開発されたセンサリングハンマーと模擬骨を用いた基礎的実験を開始し、現在実験を遂行中である。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

本課題の目的である、簡便・正確にリアルワールドデータの収集・解析を継続的に可能とする手法の検討及び国際的研究ネットワークの構築及び被叩打物体振動特性と叩打音周波数特性の関係性の解明に関しては順調に進捗している。
一方、海外における臨床研究としての実際の手術のデータ収集は開始できていない点で、予定よりやや遅れていると判断している。これは、各国における規制対応やいまだにCOVID-19による制限が一部の病院で残っていることも影響している。

今後の研究の推進方策

引き続き、基礎的研究を継続し、被叩打物体振動特性と叩打音周波数特性の関係性の解明を行いつつ、国際的研究ネットワークの構築を行なっていく。さらに、2023年度末に、手術の叩打音データ収集を可能とする臨床研究の合意が複数の協力施設より得られたので、順次、各国の規制に従い臨床研究を開始していく。

  • 研究成果

    (9件)

すべて 2023

すべて 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 3件、 査読あり 5件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 1件、 招待講演 2件)

  • [雑誌論文] Patients With Shorter Stature Exhibit Minimal Hammering Sound Changes During Cementless Stem Insertion in Total Hip Arthroplasty2023

    • 著者名/発表者名
      Homma Yasuhiro、Zhuang Xu、Yanagisawa Naotake、Ishii Seiya、Baba Tomonori、Ishijima Muneaki
    • 雑誌名

      Arthroplasty Today

      巻: 21 ページ: 101136~101136

    • DOI

      10.1016/j.artd.2023.101136

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Cost‐effectiveness of a novel, fluoroscopy‐based robotic‐assisted total hip arthroplasty system: A Markov analysis2023

    • 著者名/発表者名
      Ong Christian B.、Buchan Graham B. J.、Acu?a Alexander J.、Hecht Christian J.、Homma Yasuhiro、Shah Roshan P.、Kamath Atul F.
    • 雑誌名

      The International Journal of Medical Robotics and Computer Assisted Surgery

      巻: 20 ページ: -

    • DOI

      10.1002/rcs.2582

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Recent advances in the direct anterior approach to total hip arthroplasty: a surgeon’s perspective2023

    • 著者名/発表者名
      Homma Yasuhiro、Baba Tomonori、Watari Taiji、Hayashi Koju、Kobayashi Hideo、Matsumoto Mikio、Banno Sammy、Ozaki Yu、Ochi Hironori、Jinnai Yuta、Ishii Seiya、Tanabe Hiroki、Shirogane Yuichi、Zhuang Xu、Yuasa Takahito、Kaneko Kazuo、Ishijima Muneaki
    • 雑誌名

      Expert Review of Medical Devices

      巻: 20 ページ: 1079~1086

    • DOI

      10.1080/17434440.2023.2280986

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Fluoroscopy-based robotics in total hip arthroplasty mitigates laterality-based differences in acetabular cup placement when compared to the manual, fluoroscopic- assisted technique2023

    • 著者名/発表者名
      Ong Christian B.、Buchan Graham B.J.、Hecht II Christian J.、Homma Yasuhiro、Harmon Daniel J.、Kendoff Daniel O.、Petterwood Joshua、Kamath Atul F.
    • 雑誌名

      Technology and Health Care

      巻: - ページ: 1~9

    • DOI

      10.3233/THC-231126

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Fluoroscopy-based robotic assistance for total hip arthroplasty improves acetabular cup placement accuracy for obese patients compared to the manual, fluoroscopic- assisted technique2023

    • 著者名/発表者名
      Ong Christian B.、Buchan Graham B.J.、Hecht II Christian J.、Kendoff Daniel O.、Homma Yasuhiro、Kamath Atul F.
    • 雑誌名

      Technology and Health Care

      巻: - ページ: 1~10

    • DOI

      10.3233/THC-231127

    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] Development of artificial intelligence using hammering sound during intraoperative femoral broaching to judge the initial stability of cementless stem in total hip arthroplasty2023

    • 著者名/発表者名
      Homma Y
    • 学会等名
      43rd SICOT Orthopaedic World Congress
    • 国際学会
  • [学会発表] 音響解析による人工股関節手術時の合併症予防:フランス人外科医 Lisfranc からの バトン2023

    • 著者名/発表者名
      本間康弘
    • 学会等名
      第38回日本整形外科学会基礎学術集会 (シンポジウム)
    • 招待講演
  • [学会発表] AIと叩打音の音響解析を活用したTHA手術手技支援システム開発2023

    • 著者名/発表者名
      本間康弘
    • 学会等名
      第50回日本股関節学会学術集会 (シンポジウム)
    • 招待講演
  • [学会発表] 人工股関節全置換術におけるセメントレスステム挿入時の叩打音変化の定量化とその変化率に寄与する因子の解析2023

    • 著者名/発表者名
      本間康弘, 庄徐, 白銀優一, 渡泰士, 馬場智規, 金子和夫, 石島旨章.
    • 学会等名
      第96回日本整形外科学会学術総会

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公開日: 2024-12-25  

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