強化された画像誘導と革新的ロボット技術の融合による画期的低侵襲治療システムの開発

2015 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 25282157
• 研究機関: 九州大学
• 研究代表者: 富川 盛雅 九州大学, 大学病院, 特任准教授 (60325454)
• 研究分担者: 宗崎 良太 九州大学, 大学病院, 助教 (10403990) ; 大内田 研宙 九州大学, 大学病院, 助教 (20452708) ; 村田 正治 九州大学, レドックスナビ研究拠点, 准教授 (30304744) ; 中楯 龍 九州大学, 先端医療イノベーションセンター, 助教 (40584470) ; 橋爪 誠 九州大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (90198664)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2016-03-31
• キーワード: 医療・福祉 / 外科 / 低侵襲治療 / 手術ロボット / 手術ナビゲーション

研究実績の概要

MRI画像診断装置内で計算解剖学に基づくComputer assisted diagnosis (CAD)を実現すると同時にコンピュータナビゲーションシステムを搭載し、かつMRIのガントリ内で高磁場の影響を受けず作動し、MR画像にも影響を与えない高画質のMRI対応内視鏡および内視鏡マニピュレータを開発した。昨年度よりブタを用いたin vivo実験により若干の改良を加えてきた。本システムの革新的な機能は以下の通りである。
(1)ビジュアルサポート制御による実時間穿刺経路修正プログラムを実装し、対象の移動と変形に対応できる機能が搭載されている。(2) MRIの磁場に影響されずほとんど画像にノイズのないモータを実装することに成功した。(3) ブタを用いたin vivo実験を繰り返すことにより徐々に改良を行い、患者と干渉しない形状がほぼ完成した。(4) 穿刺経路の決定に柔軟性を持たせることとし、穿刺針に受動性がもたらされることになった。これにより現実に医師がマニュアル操作により穿刺するときの環境に近い状態を作り出すことが可能となった。(5) 穿刺応力をリアルタイムに測定することにより穿刺の力と方向をより細かく設定することが可能となった。(6) 本研究により開発されたInteractive Scan Control (ISC)はロボットが動作してから画像に反映されまで4～6秒の遅延が生じるが、MR画像前後探索機能を追加することによりマニュアル穿刺において操作性の向上が図られた。

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。

研究成果

• [雑誌論文] Procedural surgical skill assessment in laparoscopic training environments. (2016)
  • 著者名/発表者名: Uemura M, Jannin P, Yamashita M, Tomikawa M, Akahoshi T, Obata S, Souzaki R, Ieiri S, Hashizume M :
  • 雑誌名: Int J CARS 巻: 11 ページ: 543-552
  • DOI: 10.1007/s11548-015-1274-2
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Evaluation of the 10-year history of a 2-day standardized laparoscopic surgical skills training program at Kyushu University. (2016)
  • 著者名/発表者名: Tomikawa M, Uemura M, Kenmotsu H, Konishi K, Ohuchida K, Okazaki K, Ieiri S, Tanoue K, Hashizume M :
  • 雑誌名: Surgery Today 巻: 46 ページ: 750-756
  • DOI: 10.1007/s00595-015-1227-y.
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Development of a robotic system with six-degrees-of-freedom robotic tool manipulators for single-port surgery. (2015)
  • 著者名/発表者名: Kobayashi Y, Sekiguchi Y, Noguchi T, Takahashi Y, Liu Q, Oguri S, Toyoda K, Uemura M, Ieiri S, Tomikawa M, Ohdaira T, Hashizume M, Fujie MG :
  • 雑誌名: Int J Med Robot. 巻: 11 ページ: 235-246
  • DOI: 10.1002/rcs.1600.
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Novel, high-definition 3-D endoscopy system with real-time compression communication system to aid diagnoses and treatment between hospitals in Thailand. (2015)
  • 著者名/発表者名: Uemura M, Kenmotsu H, Tomikawa M, Kumashiro R, Yamashita M, Ikeda T, Yamashita H, Chiba T, Hayashi K, Sakae E, Eguchi M, Fukuyo T, Chittmittrapap S, Navicharern P, Chotiwan P, Pattana-Arum J, Hashizume M :
  • 雑誌名: Asian J Endosc Surg. 巻: 8 ページ: 139-147
  • DOI: 10.1111/ases.12167.
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Novel Surgical Skill Evaluation with Reference to Two-handed Coordination. (2015)
  • 著者名/発表者名: Uemura M, Sakata K, Tomikawa M, Nagao Y, Ohuchida K, Ieiri S, Akahoshi T, Hashizume M :
  • 雑誌名: Fukuoka Acta Med. 巻: 106 ページ: 213-221
  • 査読あり
• [学会発表] 当科における食道胃静脈瘤における治療の変遷と成績. (2015)
  • 著者名/発表者名: 赤星朋比古、川中博文、富川盛雅、前原喜彦、橋爪 誠 :
  • 学会等名: 第100回日本消化器内視鏡学会九州支部例会
  • 発表場所: 福岡国際会議場（福岡県・福岡市）
  • 年月日: 2015-12-04 – 2015-12-05
• [学会発表] 内視鏡外科手術における客観的消化管縫合技術評価シュミレータの有用性の検証. (2015)
  • 著者名/発表者名: 植村宗則、富川盛雅、山下 実、赤星朋比古、池田哲夫、橋爪 誠:
  • 学会等名: 第24回日本コンピュータ外科学会大会
  • 発表場所: 東京大学本郷キャンパス（東京都・文京区）
  • 年月日: 2015-11-21 – 2015-11-23
• [学会発表] 内視鏡外科基本手技解析からみた臨床経験の意義～特定被験者・同一期間による検討～. (2015)
  • 著者名/発表者名: 富川盛雅、植村宗則、赤星朋比古、橋爪 誠:
  • 学会等名: 第24回日本コンピュータ外科学会大会
  • 発表場所: 東京大学本郷キャンパス（東京都・文京区）
  • 年月日: 2015-11-21 – 2015-11-23
• [学会発表] 肝性脳症に対するB-RTOの治療成績. (2015)
  • 著者名/発表者名: 赤星朋比古、吉田佳弘、川中博文、富川盛雅、前原喜彦、橋爪 誠:
  • 学会等名: 第22回日本門脈圧亢進症学会総会
  • 発表場所: パシフィコ横浜（神奈川県・横浜市）
  • 年月日: 2015-09-10 – 2015-09-11
• [学会発表] 熟練者と初心者のあいだの技術の差を定量的に評価することは可能か？―今後のあるべき技術教育の方向性. (2015)
  • 著者名/発表者名: 富川盛雅、植村宗則、片山 保、赤星朋比古、大内田研宙、家入里志、池田哲夫、是永大輔、竹中賢治、橋爪 誠:
  • 学会等名: 第70回日本消化器外科学会総会
  • 発表場所: アクトシティ浜松(静岡県・浜松市）
  • 年月日: 2015-07-15 – 2015-07-17
• [学会発表] 病的肥満症に対する減量手術のメタボリックサージェリーとしての効果. (2015)
  • 著者名/発表者名: 赤星朋比古、池田哲夫、宗崎良太、富川盛雅、橋爪 誠、前原喜彦:
  • 学会等名: 第70回日本消化器外科学会総会
  • 発表場所: アクトシティ浜松(静岡県・浜松市）
  • 年月日: 2015-07-15 – 2015-07-17