Construction of robotic ultrasound diagnostic and treatment platform system to accelerate and promote Medical DigITalization (Me-DigIT)

本研究課題の目的は、人工知能技術・ロボット技術・超音波技術を用いてロボティック超音波診断・治療基盤システムの構築法を確立することであり、下記の5つのコア基盤技術に関する研究を遂行し、下記に示すようにきわめて順調に優れた成果を積み重ねてきている。(コア技術I) 機能に応じた機構設計技術、 (コア技術II) 医療診断・治療技能における機能の抽出・構造化技術、 (コア技術III) 患者に対するロボットの安全・安心動作技術、(コア技術IV) 診断・治療タスクに応じたシステム動作技術、(コア技術V) リアルタイム医用画像処理技術。とりわけ (コア技術II,III,IV,V)に関連して リアルタイム医用画像処理技術については単に臓器内に埋め込まれた患部を抽出・追従・モニタリングするのみならず、追従中に獲得した医用画像の適正度を評価するアルゴリズムの開発、対象臓器と音響陰影の重複を深層学習およびロボット技術の援用により、自動的に回避するロボット制御アルゴリズム、ロボットによる診断画像の自動獲得アルゴリズムの開発において顕著な成果があった。また、(コア技術I)に関して臓器追跡ロボット（OTR）、ロボティックベッド（RB）、ロボティック支持アーム（RSA）、患者ファントム体位制御ロボット（RPCS）の4つのロボットからなる統合システムを構築、汎用の超音波診断を患者ファントムの体位を含めてロボティックに模擬可能なシステムを構築した。上記の成果に関連してAI・ロボティック支援医療診断・治療システム分野の一流国際誌（IJCARS）への論文掲載、トップカンファレンスでの発表（CARS）、日経クロステック等への掲載など，医療診断・治療のための生体患部抽出・追従・モニタリング技術のパイオニアかつ中核的な存在として国内外からきわめて高い注目を集めてきている。

本研究課題の目的は、人工知能技術・ロボット技術・超音波技術を用いてロボティック超音波診断・治療基盤システムの構築法を確立することであり、下記の5つのコア基盤技術に関する研究を遂行し、下記に示すようにきわめて順調に優れた成果を積み重ねてきている。(コア技術I) 機能に応じた機構設計技術、 (コア技術II) 医療診断・治療技能における機能の抽出・構造化技術、 (コア技術III) 患者に対するロボットの安全・安心動作技術、(コア技術IV) 診断・治療タスクに応じたシステム動作技術、(コア技術V) リアルタイム医用画像処理技術。とりわけ (コア技術II,III,IV,V)に関連して リアルタイム医用画像処理技術については単に臓器内に埋め込まれた患部を抽出・追従・モニタリングするのみならず、追従中に獲得した医用画像の適正度を評価するアルゴリズムの開発、対象臓器と音響陰影の重複を深層学習およびロボット技術の援用により、自動的に回避するロボット制御アルゴリズム、ロボットによる診断画像の自動獲得アルゴリズムの開発において顕著な成果があった。また、(コア技術I)に関して臓器追跡ロボット（OTR）、ロボティックベッド（RB）、ロボティック支持アーム（RSA）、患者ファントム体位制御ロボット（RPCS）の4つのロボットからなる統合システムを構築、汎用の超音波診断を患者ファントムの体位を含めてロボティックに模擬可能なシステムを構築した。上記の成果に関連してAI・ロボティック支援医療診断・治療システム分野の一流国際誌（IJCARS）への論文掲載、トップカンファレンスでの発表（CARS）、日経クロステック等への掲載など，医療診断・治療のための生体患部抽出・追従・モニタリング技術のパイオニアかつ中核的な存在として国内外からきわめて高い注目を集めてきている。