成果報告書詳細
管理番号20150000000809
タイトル平成26年度成果報告書 未来医療を実現する先端医療機器・システムの研究開発 安全性と医療効率の向上を両立するスマート治療室の開発(3)
公開日2016/3/5
報告書年度2014 - 2014
委託先名株式会社デンソー
プロジェクト番号P14008
部署名ロボット・機械システム部
和文要約1)スマートサイバーオペレーションリンク(OPeLiNK)の開発
 現状では手術室における医療機器の情報統合制御状況は、麻酔情報や手術ナビゲーションなどの一部の情報の統合が行われているのみであり、独自プロトコルやフォーマットが使われるものが多かった。手術室では常に最善の治療を供給可能なように、機器の頻繁な更新ニーズが発生する。すなわち各医師の考える最善の機器の組合せを実現すべく、異なるメーカーの独自の通信プロトコルに対応し、かつ機器ごとの時間を一致させて情報を統合するという課題がある。本プロジェクトでは、上記課題を解決すべく、ファクトリーオートメーション(FA)で普及しているミドルウェア「ORiN」を活用し、メーカーや通信規格を吸収し、時間同期可能な、各デバイス向けインタフェースを開発する。このインタフェースを通じて、生体情報に関連付けて各デバイスデータを連携検索可能に保存する手術ログ解析アプリケーション、院内の離れた場所において手術の進捗を準リアルタイムにモニタリングしディスカッション可能とする戦略デスクアプリケーションを開発する。
本年度は、各機器と接続を優先して開発を進めた。システム仕様概要を策定し、後述の機器とのORiN接続用ソフトウェア(プロバイダ)を完成し、テスト用の簡易なアプリケーションを作成し接続を確認した。これによりORiN上で各機器やシステム間のデータの交換が可能になる。本年度に手術室内のネットワーク接続内での接続に対応した機器は、「モダリティ表示(DICOM)」「手術ナビゲーション(OpenIGTLink)」「生体情報モニタ(HL7)」「iArmS」「IPカメラ/USBカメラ(DirectShow)」である。

2)術者コックピットの開発
現在の手術室では、外科医に対する労働環境改善の観点が無視されている。これは保険点数に直接寄与せず事業に結びつきにくいためと考えられる。外科医にとって快適とは言い難い労働環境は、エビデンスの導出は困難であるものの、手術品質の低下につながるリスクとなる。またこの労働環境が一因で外科医は危機的に減少傾向にあり、労働環境を改善することが急務の課題である。一方、術者支援ロボットiArmSは前腕を支えることで、この課題の解決に挑戦しているものの、サイズが大きいという課題があった。本テーマでは従来立位で長時間の手術を行ってきた外科医の身体を支え、かつ立位同様に術野周りに自在に動くことが可能な術者コックピットを開発する。
本年度は、基本機能モックを作成した。東京女子医科大学(伊関教授、村垣教授、田村助教、岡本助教)と共同評価を実施し、iArmSと共に執刀医が座った状態で術野周りに動けることを確認した。また4輪→3輪化による小型化、胸当ての廃止など、臨床を想定した指摘を頂き反映した改良モックを作成した。指摘の反映した改良モックにて、信州大学(後藤講師)、女子医大(岡本助教)と共同評価を行い、良い評価を得た。
英文要約1)Development of Smart Cyber Operation Link(OPeLiNK)
As for the information integration of the medical equipment in the operating room, part of information such as the anesthesia information and the operation navigation were integrated some systems. Also an original communication protocol and message format were used for that systems. The frequent update needs of the medical equipment occurs to be able to always supply the best treatment in operating rooms. In other words, there is a problem to combinate best medical equipment which each doctor thinks about. It is to parse original communication protocol and message format of the different maker, and to also synchronize the time of those equipment, and integrate those information. In this project, we utilize middleware "ORiN" spreading by factory automation (FA) in order to solve those problems, and we develop the interface of the medical equipment that is able to parse original communication protocol and message format of the different maker and synchronize the time. Using this interface, we develop the operation log analysis application and the strategy desk application. The operation log analysis application record a operation that is associated each medical equipment data with biological information for cooperation search possibility. The strategy desk application monitor the progress of the operation in an in-hospital remote place on an almost real-time basis, and to be able to discuss it.
In this year, we gave priority to each medical equipment and connection and pushed forward development. We devised a system specifications summary and developed the ORiN connectibility software (provider) for the later medical equipment. We made the simple application for the test and confirmed connection. The exchange of the data between each apparatus and system was in this way enabled on ORiN. In this year, we established connection to "modality indication (DICOM)", "operation navigation (OpenIGTLink)", "biological information monitor (HL7)", "iArmS" and "IP camera /USB camera (DirectShow)" in the operating room.

2)Development of the surgeon cockpit
In the current operating room, a point of view of the work environment improvement for the surgeon is ignored. It is difficult to get evidence, but the work environment that is not comfortable will become the risk of the drop of the operation quality for a surgeon. This work environment is a one of cause, and the surgeon is a critical tendency to decrease. It is a problem of the urgent business to improve work environment. On this theme, we develop the surgeon cockpit which supports the body of the surgeon who operated long with a standing position, and can move like a standing position freely in the operative field circumference.
In this year, we made a basic function mock and 3D model. We evaluated these in cooperation with doctors of Tokyo Women's Medical University and Shinshu University and improved these.
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