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2011 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)

キーワード生体医工学 / コンピュータ外科 / 拡張現実感 / ナビゲーション / MRI / 機械要素 / 手術工程 / タブレットPC
研究概要

本年度は,昨年度の成果を元に以下に列挙する研究を進め下記の成果を得た.
(1)MRI下局所アンテナ搭載精密ロボットの改良および高精度局所MRI撮像技術との連動システムの構築のため,完全非磁性・非金属材料によるMRI対応精密位置決めロボットの改良を行った.また,局所コイルの製作を試みたが,保有するMRIに対する最適化調整が困難であり時間を費やしたが,本年度末になりようやく十分な高信号の画像撮影に成功した.今後,コイルの性能評価および3自由度ロボットへの実装・検討評価を行う.
(2)拡張現実感によるナビゲーションシステムの実験評価では,単眼のナビゲーションシステムとして,タブレットPCを用いた拡張現実感システムの開発を行った.位置合わせ手法として三次元位置計測装置を利用したものでは臨床使用可能な装置改良を行った.また,特別な三次元位置計測装置を必要としないマーカレスでのナビゲーションシステムの画像処理・計算アルゴリズムを開発した.画像更新速度最大15Hzであり,医師による追従動作評価を行った.
(3)手術工程把握の詳細の決定および,それぞれの要素技術の試作評価を行うため,臨床ターゲットの工程のより詳細なモデル化調査を行った.また,(1),(2)のシステムに組み込む検討を行った.また,MRI環境下治療支援のための局所部位へのアクセスを可能とする非磁性外套管の開発も
以上により,高精度画像診断・治療支援を行えるプラットフォームの基盤技術の試作評価体制が整う.

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

局所アンテナコイルの開発が遅れたものの,高解像度画像撮影の目処が立ったことから,おおむね順調であると言える.最終年度に向けて十分な成果が出ている.

今後の研究の推進方策

最終年度として,各基盤技術要素について研究を進めると同時に,組合せ開発を行い評価実験を行う.手術工程については汎用的な評価を行うことは困難であり,対象症例を限局的にすることとして進める.

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2011

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (4件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Advanced Imaging and Robotics Technologies for Medical Applications2011

    • 著者名/発表者名
      Ken Masamune, Jaesung Hong
    • 雑誌名

      International Journal of Optomechatronics

      巻: 5 ページ: 299-321

  • [雑誌論文] 手術装置の機構的工夫---MRI環境下ロボットを例にして---2011

    • 著者名/発表者名
      正宗 賢
    • 雑誌名

      日本ロボット学会誌

      巻: 29(6) ページ: 16-19

  • [雑誌論文] タブレットPCを使用した医用画像重畳表示ナビゲーションシステムの開発2011

    • 著者名/発表者名
      上内洋輝, 佐藤生馬, 鈴木孝司, 植松美幸, 中村亮一, 村垣善浩, 伊関洋, 正宗賢
    • 雑誌名

      JJSCAS

      巻: 13 ページ: 445-452

    • 査読あり
  • [学会発表] 手術支援機器における研究・開発と評価成果の一考察2011

    • 著者名/発表者名
      正宗賢
    • 学会等名
      第20回日本コンピュータ外科学会大会シンポジウム
    • 発表場所
      神奈川県(招待講演)
    • 年月日
      2011-11-22
  • [学会発表] Medical robotics -Advances and trends in Computer Aided Surgery2011

    • 著者名/発表者名
      Ken Masamune
    • 学会等名
      1st International Symposium on Medical Robotics in DGIST
    • 発表場所
      Deague, Korea(招待講演)
    • 年月日
      2011-10-27
  • [学会発表] Needle Guidance Robot and Augmented Reality System for On-site MRI Guided Surgery2011

    • 著者名/発表者名
      Ken Masamune
    • 学会等名
      IROS2011 Workshop--Image-Guided Medical Robotic Interventions
    • 発表場所
      San Francisco, U.S.A.
    • 年月日
      2011-09-26
  • [学会発表] New surgical devices for minimally invasive image guided surgery2011

    • 著者名/発表者名
      Ken Masamune
    • 学会等名
      Daegu International Robot Dealer Marketplace Conference
    • 発表場所
      Daegu Korea(招待講演)
    • 年月日
      2011-04-14
  • [図書] ロボットテクノロジー2011

    • 著者名/発表者名
      日本ロボット学会編分担執筆
    • 総ページ数
      114-118(281)
    • 出版者
      オーム社

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公開日: 2013-06-26  

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