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2015 年度 実績報告書

多様な術野を提供するシミュレーション訓練用異型器官ライブラリシステムの構築

研究課題

研究課題/領域番号 25282154
研究機関滋賀医科大学

研究代表者

小森 優  滋賀医科大学, 医学部, 教授 (80186824)

研究分担者 田中 弘美  立命館大学, 情報理工学部, 教授 (10268154)
田川 和義  立命館大学, 立命館グローバル・イノベーション研究機構, 准教授 (40401319)
研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
キーワード手術シ ミ ュ レ ー シ ョ ン / 臓器モデル / バリエーション / 異形
研究実績の概要

平成27年度これまでに作成してきた器官バリエーション3Dモデルを、手術シミュレーション用の術野に適用し、異形部分の置き換えを行うシステムを開発した。異形組織の置き換えだけでなく、それらを取り巻く漿膜、結合織、脂肪といった管腔や血管への視野を妨げる組織を生成する機能を作成した。この機能により、どのようなバリエーションを持つ術野かを剥離を続けながら確認するという高度な手術訓練が行える。
手術シミュレータ自身は、我々がこれまでに開発を続けている腹腔鏡手術用のものを用いており、現時点では胆嚢周辺の術野に限定して動作を確認した。術野の自動生成を目標としているが、現時点では置き換えるべき異形組織の接続部分の指定などいくつかの用手法操作が含まれるため、半自動術野生成システムとなっている。実際に起こり得る形態を表現できるようにするため、管腔の分岐位置などを手で設定できるようにしたためである。
組み替えるべき「部品」である異形組織は、スキーマや術野映像を基に構築手順に沿って作成している。今年度に入っても、新たなモデルを加えた。モデルの作成では、初期形状モデルの作成作業を、解剖学習として医学生に行ってもらい(滋賀医科大学4年次自主研修)、容易にモデル作成できることを確認している。当初今年度に予定した自動生成のための「テンプレート」の開発は難航しており、完成に至っていない。これと同等の機能の一部は術野生成システムのなかで実現されている。現在、作成したモデル群を分類、整理し、公開できるよう準備中である。主に胆嚢、胆管周辺に集中しているが、腎臓周辺の血管系、脳血管系などのモデルも作成した。術野生成システムについては国内外の学会、研究会で発表を行い、論文誌への投稿、採録も行っている。

現在までの達成度 (段落)

27年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

27年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額が生じた理由

27年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額の使用計画

27年度が最終年度であるため、記入しない。

備考

現在、データ公開のためのwebぺーじを作成中(2016年内に公開予定)

  • 研究成果

    (10件)

すべて 2016 2015 その他

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Evaluation of network-based minimally invasive VR surgery simulator2016

    • 著者名/発表者名
      Tagawa, K , Tanaka, H.T, Kurumi, Y, Komori, M, Morikawa, S
    • 雑誌名

      Studies in Health Technology and Informatics

      巻: 220 ページ: 403-406

    • DOI

      10.3233/978-1-61499-625-5-403

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Eye-hand coordination analysis according to surgical process in laparoscopic surgery training2016

    • 著者名/発表者名
      Marutani, T, Tanaka, H.T, Shimada, N, Komori, M, Kurumi, Y, Morikawa, S
    • 雑誌名

      Smart Innovation, Systems and Technologies

      巻: 45 ページ: 237-247

    • DOI

      10.1007/978-3-319-23024-5_22

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Active and passive haptic training approaches in vr laparoscopic surgery training2016

    • 著者名/発表者名
      Marutani, T, Kato, T, Tagawa, K, Tanaka, H.T, Komori, M, Kurumi, Y, Morikawa, S
    • 雑誌名

      Studies in Health Technology and Informatics

      巻: 220 ページ: 215-218

    • DOI

      10.3233/978-1-61499-625-5-215

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Validation of knot-tying motion by temporal-spatial matching with RGB-D sensor for surgical training2016

    • 著者名/発表者名
      Ogawa, Y , Shimada, N, Shirai, Y, Kurumi, Y, Komori, M
    • 雑誌名

      Smart Innovation, Systems and Technologies

      巻: 45 ページ: 585-589

    • DOI

      10.1007/978-3-319-23024-5_53

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Expression of Anomalies of Cystohepatic Duct and Artery with Ligament Using Modular Structured Organ Model in a Laparoscopic Surgery Simulator2015

    • 著者名/発表者名
      Tagawa K, Omi N, Tanaka H.T, Komori M, Kurumi Y, Morikawa S
    • 雑誌名

      International Journal of Computer Assisted Radiology and Surgery

      巻: 9 ページ: S66-S67

    • DOI

      10.1007/s11548-015-1213-2

    • 査読あり
  • [学会発表] RGB-D画像センサを用いた結紮手技訓練システム2015

    • 著者名/発表者名
      小川陽子, 島田伸敬, 白井良明, 来見良誠, 小森優
    • 学会等名
      第3回看護理工学会
    • 発表場所
      京都市
    • 年月日
      2015-10-10 – 2015-10-11
  • [学会発表] 多様なVR術野構築のための漿膜・結合組織モデリング法2015

    • 著者名/発表者名
      田川和義,近江奈帆子,北脇友哉,田中弘美,小森 優,来見良誠,森川茂廣
    • 学会等名
      第15回日本VR医学会学術大会
    • 発表場所
      京都市
    • 年月日
      2015-09-12 – 2015-09-12
  • [学会発表] Temporal-spatial validation of knot-tying procedures using RGB-D sensor for training of surgical operation2015

    • 著者名/発表者名
      Ogawa, Y , Shimada, N, Shirai, Y, Kurumi, Y, Komori, M
    • 学会等名
      Proceedings of the 14th IAPR International Conference on Machine Vision Applications
    • 発表場所
      Tokyo; Japan
    • 年月日
      2015-05-18 – 2015-05-22
    • 国際学会
  • [学会発表] 多様なVR術野構築のための漿膜・結合組織の半自動生成手法2015

    • 著者名/発表者名
      田川和義,近江奈帆子,田中弘美,小森優,来見良誠,森川茂廣
    • 学会等名
      電子情報通信学会,医用画像研究会
    • 発表場所
      津市
    • 年月日
      2015-05-14 – 2015-05-15
  • [備考] 滋賀医科大学生命科学講座・生命情報学分野 研究紹介

    • URL

      http://www.shiga-med.ac.jp/~hqseimei/research.html

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公開日: 2017-01-06  

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