低侵襲脳外科手術のための探査型マイクロ手術ロボットの開発

开发用于微创神经外科的探索性显微手术机器人

• 批准号: 16700393
• 负责人: 中村 亮一
• 金额: $ 2.3万
• 依托单位: Tokyo Women's Medical University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2004
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2004 至 2005
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-16700393/
• 关键词: マニピュレータ; 脳神経外科手術; 術中診断; 情報統合; 可視化

本研究では、低侵襲的な情報取得・術野確保・治療を実施する統合的Robotized Neurosurgeryシステムの実現を目指し、このシステムの構成要素であるミクロ機能情報取得を元に,画像・機能情報誘導下で必要最小限かつ十分な術野を確保する探査型マニピュレータシステムと、それを支援する目となる医用画像のマクロ情報とミクロ機能情報を統合したナビゲーションシステム、といった要素技術開発を目指した。本年度は、昨年度に研究開発を行った、5-アミノレブリン酸(5-ALA)を用いた蛍光による腫瘍同定マイクロマニピュレータについて、レーザ手術マニピュレータシステムとしてのシステム実装とInvivoでの性能検証を行った。拡散強調画像(DWI)を用いた白質神経線維の術中可視化については昨年度の研究開発をもとにナビゲーションシステムとしての臨床開発を行った。また、これら術中に得られる診断情報を統合的に表示し、遠隔のHead Quarterにおいてもリアルタイムに情報の獲得が可能な術中探査情報統合提示システムの構築も引き続き行った。5ALA腫瘍探査型マイクロマニピュレータは、腫瘍蒸散機能を持つレーザマニピュレータシステムにProtoporphyrin IX(PpIX)励起用レーザとPpIXからの蛍光を検出するファイバを一体化し、治療対象点におけるPpIX由来の蛍光の存在に対応してレーザ蒸散を行うシステムとして構築した。動物実験ではPpIXによる蛍光の存在する脳実質と蛍光のない組織を自動判別し細胞を蒸散させることが出来た。DWIナビゲーションは、術中に医師に推体路の局在を定量的にかつ直感的に提示することが出来た。術中神経活動電位計測の結果と対比したところ、DWI上の推体路描出部の周囲5mmのマージン領域内で運動機能の反応が計測され、本システムによる神経線維探査の正確性が確認された。

In this study, the minimum necessary information acquisition, surgical field assurance, and treatment implementation elements of the integrated Robotized Neurosurgery system were identified. Support the development of medical imaging and functional information. This year's research and development of 5-ALA has been carried out in the same way as that of the previous year. The application of DWI to intraoperative visualization of linear neuroimaging is a key issue in the development of clinical studies. The diagnosis information obtained during the operation can be integrated into the diagnosis information of the remote Head Quarter, and the information obtained during the operation can be integrated into the diagnosis information. 5ALA tumor detection model: Protopyrin IX (PpIX) excitation: Protopyrin IX) excitation: Protopyrin IX(PpIX) excitation: Protopyrin IX(PpIX) excitation: Protopyrin IX) excitation: Protopyrin IX (PpIX) excitation The existence of light in animals can be determined automatically by cell evaporation. DWI is the first time that a doctor has been involved in a medical procedure. The results of intraoperative neurological activity potentiometry were compared with those of DWI and the results of neurological maintenance in the 5mm circumference of the motor function were confirmed.

项目成果

術中MRI手術環境

术中 MRI 手术环境

• 发表时间: 2005
• 期刊: 医科機器学 75(5)
• 作者: 中村亮一;村垣善浩;伊関洋
• 通讯作者: 伊関洋

Navigation system based on intraoperative diffusion weighted imaging using open MRI

基于开放式 MRI 术中弥散加权成像的导航系统

• 发表时间: 2005
• 期刊: Proc of the 19th International Congress and Exhibition of Computer Assisted Radiology and Surgery CARS2005
• 作者: M.Ozawa;Y.Muragaki;H.Shirakawa;K.Suzukawa;R.Nakamura;H.Iseki
• 通讯作者: H.Iseki

脳神経外科におけるRobotic Surgery

神经外科手术机器人

• 发表时间: 2004
• 期刊: 日本外科学会雑誌 105(12)
• 作者: 伊関洋;村垣善浩;中村亮一ほか
• 通讯作者: 中村亮一ほか

Mid-IR Robotic Laser Surgery System in Neurosurgery

神经外科中红外机器人激光手术系统

• 发表时间: 2005
• 期刊: Proc of International Conference on Complex Medical Engineering-CME2005 (Accepted)
• 作者: Shigeru Omori;Ryoichi Nakamura;Yoshihiro Muragaki;et al.
• 通讯作者: et al.

先端医療シリーズ29 脳神経外科の最新医療(第8章ナビゲーション手術の進歩 2.探査型マニピュレータシステム)

先进医疗系列29神经外科最新医疗（第8章导航手术的进展2.探索式机械手系统）

• 发表时间: 2004
• 作者: 中村亮一;村垣善浩;伊関洋
• 通讯作者: 伊関洋