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2010 年度 実績報告書

MRI環境下高精度画像診断・治療支援プラットフォームの開発

研究課題

研究課題/領域番号 22680043
研究機関東京大学

研究代表者

正宗 賢  東京大学, 大学院・情報理工学系研究科, 准教授 (00280933)

キーワードコンピュータ外科 / 医療機器 / MRI / 低侵襲治療 / 手術モデリング
研究概要

本研究では,次世代医療のモデルとなる,医用画像撮影・観察下において高精度な治療を行うためのインタラクティブな治療支援機器の基盤技術開発を行うことを目的とする.支援対象としてMRI下の悪性脳腫瘍摘出術を目的とした高精度診断用画像取得技術,画像重畳表示技術開発,手術プロトコルと手術デバイスとが連動したインテリジェント・アシスト手術の基盤技術の確立を目標としている.
本年度は初年度として基盤技術の調査・設計・試作を中心として以下を行った.
(1)MRI対応アクチュエータの要素技術として,非磁性・非金属である樹脂性のギアおよびシリンダを用いた新しい原理による空圧ステッピングモータ(CPDモータ)を開発した.ギア配置の工夫により回転用,直動用のものを用意した.前者は直径30mm,20rpm時にトルク150mNmが得られた,後者は直径38,5mmであり,30msec/stepの速度で駆動時に24.8±0.7Nの押し込み力を得た.また,MRI下局所アンテナ搭載精密ロボットによる高精度広域MRI撮像の構築のため,CPDモータを用いたリンク機構による2自由度位置決めロボットを試作した.また,局所アンテナコイルの試作を行った.
(2)細径光ファイバ束による軽量・ハンディ型非磁性画像重畳ディスプレイを開発した.既存の開発物よりファイバの経が細くなり,取り回し自由度が上がったが,画素数は少なくなった.また,位置合わせについては既存の三次元位置計測手法を用いたが,並行してMRIの傾斜磁場による位置計測法を検討した.また,より高解像度画像を表示するためのMRI室内外で使用できる携帯型拡張現実感システムを試作した.これらの基盤技術により術者は手術中容易に情報にアクセスできる.
(3)MRI下脳外科治療のシナリオ可視化・同期システム開発を目指し,調査および基本設計方針の検討を行った.

  • 研究成果

    (15件)

すべて 2010

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (12件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] MRI対応穿刺治療ナビゲーションロボットの高精度制御2010

    • 著者名/発表者名
      長縄明大, 山尾拓, 佐藤生馬, 岡正人, 田中幹也, 正宗賢
    • 雑誌名

      日本AEM学会誌

      巻: 18(2) ページ: 155-161

    • 査読あり
  • [雑誌論文] オープンMRI下穿刺治療ナビゲーションロボットの制御2010

    • 著者名/発表者名
      長縄明大, 佐藤生馬, 岡正人, 正宗賢
    • 雑誌名

      ライフサポート学会誌

      巻: 22(2) ページ: 13-18

    • 査読あり
  • [学会発表] オープンMRI手術用機器に向けた空圧回転・直動アクチュエータ2010

    • 著者名/発表者名
      正宗賢, 佐嶌浩之, 桑名健太, 土肥健純
    • 学会等名
      第5回Open MRI研究会
    • 発表場所
      福岡
    • 年月日
      2010-12-03
  • [学会発表] Rigid and flexivle outer sheath with pneumatic locking mechanism and air pressure control-In vivo evaluation under ultrasonic guidance-2010

    • 著者名/発表者名
      Siyang Zuo, Hiromasa Yamashita, Ken Masamune, Takeyoshi Dohi
    • 学会等名
      Asian Conference on Computer Aided Surgery 2010
    • 発表場所
      釜山、韓国
    • 年月日
      2010-11-27
  • [学会発表] Three-dimensional augmented reality system for oral surgery2010

    • 著者名/発表者名
      H.Hoang Tran, H Suenaga, H Liao, H Yamashita, K Masamune, T Dohi
    • 学会等名
      Asian Conference on Computer Aided Surgery 2010
    • 発表場所
      釜山、韓国
    • 年月日
      2010-11-26
  • [学会発表] 胎児外科手術における超音波撮像データの3D画像立体表示システムの開発2010

    • 著者名/発表者名
      チァン・フィー・ホワン, ヘルランバン・ニコラス, 山下紘正, 廖洪恩, 正宗賢, 千葉敏雄, 土肥健純
    • 学会等名
      第8回日本胎児治療学会
    • 発表場所
      埼玉
    • 年月日
      2010-11-13
  • [学会発表] MRI Compatible Manipulator with MRI-Guided Needle Insertion Support System2010

    • 著者名/発表者名
      Ikuma Sato, Ryoichi Nakamura, Ken Masamune
    • 学会等名
      Micromechatronics and Human Science 2010
    • 発表場所
      名古屋
    • 年月日
      2010-11-08
  • [学会発表] MR対応空圧式揺動螺旋歯直動型アクチュエータの研究開発2010

    • 著者名/発表者名
      佐嶌浩之, 山下紘正, 土肥健純, 正宗賢
    • 学会等名
      第19回日本コンピュータ外科学会大会
    • 発表場所
      福岡
    • 年月日
      2010-11-03
  • [学会発表] 医用Integral Videographyのレンダリング手法の検討2010

    • 著者名/発表者名
      寺口剛仁, 山下紘正, 正宗賢, 土肥健純, 廖洪恩
    • 学会等名
      第19回日本コンピュータ外科学会大会
    • 発表場所
      福岡
    • 年月日
      2010-11-03
  • [学会発表] 低侵襲外科手術のための非磁性柔剛可変ガイド管の開発2010

    • 著者名/発表者名
      左思洋,山下紘正, 正宗賢, 土肥健純
    • 学会等名
      第19回日本コンピュータ外科学会大会
    • 発表場所
      福岡
    • 年月日
      2010-11-02
  • [学会発表] Surgical assist robot for intra-MRI guided surgery2010

    • 著者名/発表者名
      Ken Masamune
    • 学会等名
      2010 Japan-U.S.A. Workshop on Development of Model-based Assistive Robotic Technologies for Medicine and Rehabilitation
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2010-09-27
  • [学会発表] A two DOF non metal manipulator with pneumatic stepping actuators for needle puncturing inside the open MRI2010

    • 著者名/発表者名
      Hiroyuki Sajima, I Sato, H Yamashita, T Dohi, K Masamune
    • 学会等名
      World Automation Congress 2010, International Symposium on Robotics and Applications-15
    • 発表場所
      神戸
    • 年月日
      2010-09-22
  • [学会発表] Puncture Accuracy by Guiding Needle with a 2-DOF Non Metal Manipulator Equipment with Pneumatic Stepping Actuators inside Open type MRI2010

    • 著者名/発表者名
      佐嶌浩之, 佐藤生馬, 山下紘正, 廖洪恩, 土肥健純, 正宗賢
    • 学会等名
      第49回日本生体医工学会大会
    • 発表場所
      大阪
    • 年月日
      2010-06-25
  • [学会発表] 診断・治療のための立体内視鏡による人体内部観察2010

    • 著者名/発表者名
      正宗賢
    • 学会等名
      画像センシングシンポジウム2010
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      2010-06-11
  • [産業財産権] ステッピング・アクチュエータ2010

    • 発明者名
      佐嶌浩之, 正宗賢, 土肥健純
    • 権利者名
      (有)DHS
    • 産業財産権番号
      特願2010-117286
    • 出願年月日
      2010-05-21

URL: 

公開日: 2012-07-19  

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