成果報告書詳細
管理番号20110000001533
タイトル*平成22年度中間年報 「がん超早期診断・治療機器の総合研究開発/超低侵襲治療機器システムの研究開発/内視鏡下手術支援システムの研究開発」(国立大学法人東京大学)
公開日2011/11/23
報告書年度2010 - 2010
委託先名国立大学法人東京大学
プロジェクト番号P08006
部署名バイオテクノロジー・医療技術部
和文要約和文要約等以下本編抜粋:1. 研究開発の内容及び成果等
本研究開発では,胸部外科特有の上記課題を解決するための研究開発を行い,胸部外科領域を対象とする内視鏡下手術支援システムを開発する.また,本研究開発の要素技術の大部分は,肺がん手術用と心疾患手術用で共通するため,両疾患を想定して以下の研究を東京大学,オリンパス株式会社,テルモ株式会社の共同で進める.本研究開発において東京大学は当該期間中に
1)超音波ナビゲーションシステム
2)心外膜電気生理マッピングシステム
3)肺がん診断デバイス
について研究を行った.
1)超音波ナビゲーションシステム
1.1)目的
低侵襲心臓バイパス手術において患部(狭窄した冠動脈)の位置探索は非常に難しい.これは,冠動脈が脂肪層に埋まっているので直視できないことと,狭窄部位を判断するためには,冠動脈の中でも狭窄部位を同定する必要があるためである.そのため,本プロジェクトでは,低侵襲で狭窄した冠動脈の同定とその位置を内視鏡画像にリアルタイムで重ね合わせする情報統合方法を提案,その技術の実現を目指す.超音波プローブに画像マーカーを付け,超音波キャリブレーションを行い,その結果から画像重畳を行う方法を提案,実現した。
英文要約Title: Research and Development Project on Intelligent Surgical Instruments (FY2008-FY2011) FY2010 Annual Report
In this project, we have developed intelligent surgical device for thoracic surgery. The University of Tokyo has researched following themes during the 2010 period.
1)Ultrasound image overlay on endosopic image for localizing coronary vessels:
We have proposed a camera-based calibration method of US images and an image overlay method without the conventional tracking system. A new calibration method with a specifically designed phantom is introduced. Calibration precision is 0.3mm in translation and 2.3 degrees in rotation. Once the calibration is finished, the system will be ready for clinical using to detect the position of vessels and analyze its function. The overlaid US image showed a good result in the endoscopic image. Because of the high cost of currently available surgical navigation systems, we expect that our proposed system will be widely applied for clinic using in the future. The image processing speed should be shortened and an accuracy of the system should be estimated. These are our ongoing works.
2) Epicardial electrophysiologic mapping system:
We have developed a folding electrode array which can measure excitation conduction in broad area under minimally invasive surgery. The folding electrode array is constructed by a sheet-like electrode array and 4 arms for folding. Each electrode is made of platinum bar whose cross-section is φ1mm, and the opposite end of the platinum is soldered with an electric wire. The electrodes are stitched to a polyurethane sheet whose size is 40×40mm and thickness is 0.05mm. The 4 arms whose moving parts are jointed with superelastic alloys hold the sheet-like electrode array. An experiment was performed using a phantom made by agar gel. The result showed that the electrode array could measure a distribution of potential on the phantom. We would like to perform in vivo experiment and confirm the availability of the electrode array.
3) Lung caccer palpation system:
Thoracoscopic surgery for lung cancer is attracting attention because of its minimally-invasiveness. During the surgery, the collapsed lung causes the change of its shape. Therefore, it is difficult to detect the location of cancer accurately. The purpose of this study is to develop a palpation device and system. We made a prototype model of sensor, in which pressure-sensitive rubber is used, and tested it.
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