窪田教授らの研究グループが ミッションリハーサル型腹腔鏡腎臓手術シミュレータの開発に成功！
2009.04.20
- プレスリリース
- 研究
○世界で初めて，患者固有の情报を组み込み，ミッションリハーサルを主目的とした腹腔镜肾臓手术シミュレータの开発に成功。
○このシミュレータにより，手术前に高度手术のプランニングとリハーサル及びトレーニングが可能となり，患者にやさしい高度手术の成绩と安全性の向上が期待される。
横浜市立大学先端医科学研究センター及び附属病院?洼田吉信教授（くぼたよしのぶ?泌尿器病态学）らのグループは，手术前に，颁罢や惭搁滨画像情报の高速演算処理とビジュアル画像化及びそれに连动する模拟操作机器の开発により个々の患者に対応した条件下での手术シミュレーションが可能となる世界初のミッションリハーサル型腹腔镜手术シミュレータを开発しました。
このシステムの実用化により，术前に患者固有の解剖学的条件下での手术毎のシミュレーションとトレーニングが可能となり，高度手术の成绩と安全性の向上への寄与が期待されます。
この研究は様々なシミュレーション技术に実绩のある叁菱プレシジョン株式会社（社长?北山忠善）技术开発部（チームリーダー?绪方正人）と独立行政法人理化学研究所?生体シミュレーションチーム（チームリーダー?姫野龙太郎，现情报基盘センター长），生物基盘构筑チーム（チームリーダー?横田秀夫）との共同研究による成果です。
○このシミュレータにより，手术前に高度手术のプランニングとリハーサル及びトレーニングが可能となり，患者にやさしい高度手术の成绩と安全性の向上が期待される。
横浜市立大学先端医科学研究センター及び附属病院?洼田吉信教授（くぼたよしのぶ?泌尿器病态学）らのグループは，手术前に，颁罢や惭搁滨画像情报の高速演算処理とビジュアル画像化及びそれに连动する模拟操作机器の开発により个々の患者に対応した条件下での手术シミュレーションが可能となる世界初のミッションリハーサル型腹腔镜手术シミュレータを开発しました。
このシステムの実用化により，术前に患者固有の解剖学的条件下での手术毎のシミュレーションとトレーニングが可能となり，高度手术の成绩と安全性の向上への寄与が期待されます。
この研究は様々なシミュレーション技术に実绩のある叁菱プレシジョン株式会社（社长?北山忠善）技术开発部（チームリーダー?绪方正人）と独立行政法人理化学研究所?生体シミュレーションチーム（チームリーダー?姫野龙太郎，现情报基盘センター长），生物基盘构筑チーム（チームリーダー?横田秀夫）との共同研究による成果です。
☆研究概要
医疗技术と医疗机器の进歩により，腹部手术の多くが急速に腹腔镜下に行われるようになっています。この手术は患者の体にやさしい低侵袭手术と位置づけられていますが，手术手技は难易度が高く，それ故に手术技术习得には时间がかかりトレーニングとトレーニングツールが不可欠です。
腹腔鏡手術用シミュレータは，現在複数のメーカーから販売されており，Part task trainer（Box，器械のハンドリングの練習）やTask trainer（決められたシナリオに沿って練習）などは，基本技術の習得には有用です。
しかし，実际の腹腔镜手术では患者の个々の体型が异なるのみならず，患者毎に血管の本数や走行，臓器の位置関係，肿疡の位置や大きさが异なり，それぞれに対応した手术が要求されます。一般的に术者は，手术前に画像データを头の中で再构筑して手术に临みますが，复雑な血管走行症例や解剖学的に珍しい症例ではこれが难しい场合が少なくありません。それ故，これらに対応した手术计画やリハーサルのできる手术シミュレータが望まれます。
本研究グループは，個々の患者のCT，MRIの画像情報をModel data generation systemに取り込み，手術予定患者の解剖学的要素（腎臓，腎腫瘍，尿管，腎動静脈，大動静脈及び周囲の血管系，腎の隣接臓器，体表と筋肉）を抽出し，Surgical simulatorの中で抽出した臓器を再現する実時間シミュレーションモデルと高速演算装置及び駆動装置を持つ操作装置を組み合わせ，腹腔鏡による腎臓がんに対する腎臓部分切除術や腎臓全摘出術をシナリオとした患者固有の訓練を模擬できる手術シミュレーションシステムと装置の開発に，世界で初めて成功しました。
このシステムと装置はすべての腹部手术へ応用可能で，実用化により手术前に患者固有の条件下で手术のプランニングとリハーサル及びトレーニングが行えるようになります。これにより，难易度の高い高度手术の成绩と安全性の向上を期待しています。
今后，横浜市大では更なる手术シナリオの改良と开発されたシミュレータ使用による手术成绩（手术时间短缩，出血量减少など）の検讨を行う予定です。
また，共同研究机関である叁菱プレシジョン(*)は商业ベースでの実用机の开発の検讨に着手し，理化学研究所では，更なる生体计测データの集积と演算法や処理法の改良を行う予定です。
※本研究では，すでに2つの特許申請が行われ，また，4月24日からシカゴで開催されるアメリカ泌尿器科学会（American Urological Association Annual Meeting 2009）で発表される予定です。
※本研究は，横浜市立大学運営交付金，独立行政法人理化学研究所研究费，及び独立行政法人情报通信研究機構の民間基盤技術研究促進制度による委託研究「生体ボリュームデータに基づくネットワーク型VR手術手技教育訓練システム」（三菱プレシジョン株式会社受託）により行われています。
腹腔鏡手術用シミュレータは，現在複数のメーカーから販売されており，Part task trainer（Box，器械のハンドリングの練習）やTask trainer（決められたシナリオに沿って練習）などは，基本技術の習得には有用です。
しかし，実际の腹腔镜手术では患者の个々の体型が异なるのみならず，患者毎に血管の本数や走行，臓器の位置関係，肿疡の位置や大きさが异なり，それぞれに対応した手术が要求されます。一般的に术者は，手术前に画像データを头の中で再构筑して手术に临みますが，复雑な血管走行症例や解剖学的に珍しい症例ではこれが难しい场合が少なくありません。それ故，これらに対応した手术计画やリハーサルのできる手术シミュレータが望まれます。
本研究グループは，個々の患者のCT，MRIの画像情報をModel data generation systemに取り込み，手術予定患者の解剖学的要素（腎臓，腎腫瘍，尿管，腎動静脈，大動静脈及び周囲の血管系，腎の隣接臓器，体表と筋肉）を抽出し，Surgical simulatorの中で抽出した臓器を再現する実時間シミュレーションモデルと高速演算装置及び駆動装置を持つ操作装置を組み合わせ，腹腔鏡による腎臓がんに対する腎臓部分切除術や腎臓全摘出術をシナリオとした患者固有の訓練を模擬できる手術シミュレーションシステムと装置の開発に，世界で初めて成功しました。
このシステムと装置はすべての腹部手术へ応用可能で，実用化により手术前に患者固有の条件下で手术のプランニングとリハーサル及びトレーニングが行えるようになります。これにより，难易度の高い高度手术の成绩と安全性の向上を期待しています。
今后，横浜市大では更なる手术シナリオの改良と开発されたシミュレータ使用による手术成绩（手术时间短缩，出血量减少など）の検讨を行う予定です。
また，共同研究机関である叁菱プレシジョン(*)は商业ベースでの実用机の开発の検讨に着手し，理化学研究所では，更なる生体计测データの集积と演算法や処理法の改良を行う予定です。
※本研究では，すでに2つの特許申請が行われ，また，4月24日からシカゴで開催されるアメリカ泌尿器科学会（American Urological Association Annual Meeting 2009）で発表される予定です。
※本研究は，横浜市立大学運営交付金，独立行政法人理化学研究所研究费，及び独立行政法人情报通信研究機構の民間基盤技術研究促進制度による委託研究「生体ボリュームデータに基づくネットワーク型VR手術手技教育訓練システム」（三菱プレシジョン株式会社受託）により行われています。
