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

构建机器人超声诊疗平台体系，加速推进医疗数字化（Me-DigIT）

• 批准号: 20H02113
• 负责人: 小泉 憲裕
• 金额: $ 11.23万
• 依托单位: The University of Electro-Communications
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20H02113/
• 关键词: 医デジ化; Me-DigIT; ロボティック超音波診断・治療; Robotic Ultrasound; 体動補償; 医療・バイオ用ロボットビジョン技術; 診断画像の自動最適化; 診断画像適正度評価

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。

The purpose of this research project is to establish a method for constructing an ultrasonic diagnosis and treatment matrix by using artificial energy technology, ultrasound technology and ultrasound technology. (C) Technology I) Technology for designing functional mechanisms,(C) Technology II) Technology for extracting and structuring medical diagnostic and therapeutic functions,(C) Technology III) Technology for safe and secure operation of patients,(C) Technology IV) Technology for operating diagnostic and therapeutic functions, and (C) Technology V) Technology for processing medical images.とりわけ(Group II,III,IV,V) Related technologies for medical image processing include: extraction, tracking, evaluation of fitness of medical images obtained during tracking, development, object and acoustic shadow repetition, deep learning, application of technology for medical image processing The automatic avoidance of errors, errors 4. Integrated system construction, general ultrasonic diagnosis, patient position construction, including OTR, RB, RSA, RPCS, etc. The results mentioned above are related to the publication of articles in the First International Journal of Medical Diagnosis and Treatment (IJCARS), the development of medical diagnosis and treatment (CARS), the publication of daily medical diagnosis and treatment, etc., the extraction of diseased parts of organisms, the pursuit of medical treatment, the existence of nuclear particles, and the collection of high attention at home and abroad.

项目成果

Development of an intraoperative cancer localization navigation system to support complete resection of prostate cancer

开发术中癌症定位导航系统以支持前列腺癌的完全切除

• 发表时间: 2022
• 作者: A. Mukasa;N. Koizumi;Y. Nishiyama;Y. Onodera;M. Matsuyama;T. Fujibayashi;S. Shoji
• 通讯作者: S. Shoji

A study on construction of organ coverage avoidance method of acoustic shadows for automatic ultrasound diagnosis

自动超声诊断声影器官覆盖回避方法的构建研究

• 发表时间: 2022
• 作者: M. Matsuyama;N. Koizumi;Y. Nishiyama;Y. Watanabe;J. Zhou;S. Yagasaki;T. Fujibayashi;M. Yamada;T. Ishikawa;R. Tsumura;K. Yoshinaka;N. Matsumoto;H. Tsukihara;K. Numata
• 通讯作者: K. Numata

電気通信大学 小泉憲裕研究室

电气通信大学小泉典宏实验室

画像評価装置及びプログラム

图像评价装置及程序

• 发表时间: 2022

A robotic ultrasound diagnostic system for tracking kidney motion and adjusting contact posture using an organ tracking robot

一种机器人超声诊断系统，用于使用器官跟踪机器人跟踪肾脏运动并调整接触姿势

• 发表时间: 2022
• 作者: J. Zhou;K. Kobayashi;R. Igarashi;Y. Watanabe;T. Fujibayashi;M. Yamada;M. Matsuyama;H. Tsukihara;K. Yoshinaka;N. Matsumoto;M. Ogawa;H. Miyazaki;K. Numata;H. Nagaoka;T. Iwai;H. Iijima;Y. Nishiyama;N. Koizumi
• 通讯作者: N. Koizumi