胎児外科手術のためのレーザ一体型硬性内視鏡とレーザ手術システムの開発

用于胎儿手术的激光集成硬性内窥镜和激光手术系统的开发

• 批准号: 09J09099
• 负责人: 山中 紀明
• 金额: $ 1.34万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2009
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2009 至 2011
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-09J09099/
• 关键词: 胎児外科; 内視鏡; レーザ; 目標追跡; レーザ凝固; スタビライザ; 水圧駆動; レーザ治療; 双胎間輸血症候群; レーザスキャン

1.レーザ内視鏡の細径化・高出力化細径内視鏡を通して高出力レーザを高効率で伝達するために,幾何光学に基づく解析を行い,レーザ内視鏡の構成手法を明確にした.この解析に基づき,外径3.5mm,視野角90°,有効長270mmと臨床使用可能な大きさで,レーザの伝達効率60%以上のレーザ内視鏡を開発した.2.レーザ照射のための追跡機能開発内視鏡を移動させることなく,移動する血管へレーザ照射を行うために,画像処理による追跡を行うこととした.逐次追跡において大局的と局所のオプティカルフローを利用して追跡することで,対象の変化やノイズに対し頑健な追跡を可能とした.また,子宮内で課題となる鏡面反射や羊水中浮遊物を抽出,除去する手法を考案・実装し,頑健性を確保した,3.システムの統合上記レーザ内視鏡と追跡機能を統合したシステムを開発した.この際,レーザ照射位置決めのキャリブレーションを簡易化,高精度化した.また,各機能をマルチスレッドとし,画像取得,追跡,レーザ位置決め,レーザ照射を並列で動作させる.これにより処理の待ち時間を低減し,レーザ照射の位置決め誤差を低減した.さらに,処理の遅延による位置決め誤差を低減するために,追跡情報に基づく位置予測を行い,移動対象に対しても高精度照射位置決めを可能とした.実験により照射範囲は,水平,垂直方向それぞれ40°以上であり,内視鏡の初期位置決めが容易になると考えられる.また,レーザ照射位置決め誤差は距離10～20mmにおいて,0.2mm以下と十分な精度であった.4.in vivo実験呼吸動をもつ血管のレーザ照射実験において凝固が実現された.また,クリックとレーザ照射スイッチを押すのみで移動対象の凝固が可能という高い操作性が示された.これより本システムでは,より安全で簡易な治療が実現可能である.また,胎児外科以外の治療への適用も期待される.

1. In the system, the power supply is high, the output is high, the rate is high, and the optical analysis method is clear. It is possible to use a long 270mm bed with an outside diameter of 3.5mm and a view angle of 90 °. The operating rate is more than 60%, and the operating rate is above 60%. The camera camera can start the internal tracking machine, move the blood vessel tracking machine, and portrait the camera camera. In order to catch up with the overall situation one by one, there is no need to make use of the situation to catch up on the overall situation. In order to remove the gimmicks from the amniotic fluid, remove the gimmicks, make sure you are healthy, and make sure that you are healthy. The in-house tracking machine of the railway is able to carry out the operation of the train. In order to improve the accuracy and precision of the irradiation position, we need to improve the quality of the equipment. Each machine can make sure that the picture is taken, chased, positioned, illuminated and listed for action. The waiting time is low, the position difference is low, and the position is low. In order to improve the accuracy of the position, the position is different, the position is low, the position is changed to the line, and the position of the high-precision radiation position may be affected. The exposure range is wide, horizontal and vertical, over 40 °, and the initial position of the internal vision is easy to test. The temperature difference of the exposure position is 10 ~ 20mm, and the precision is below 0.2mm. The 4.in vivo is used for respiratory monitoring, vascular irradiation, coagulation and coagulation. If you want to move the machine, you may have a high degree of maneuverability. Please tell me that it is possible to treat people who are safe and easy to treat. In addition to fetal surgery, the treatment of pregnancy is expected to be carried out.

项目成果

Miniaturization and Improvement of Transmission Efficiency on Laser Steering Endoscope

激光转向内窥镜的小型化和传输效率的提高

• 发表时间: 2011
• 作者: Noriaki Yamanaka;Ken Masamune;Kenta Kuwana;Hiromasa Yamashita;Toshio Chiba;Takeyoshi Dohi
• 通讯作者: Takeyoshi Dohi

胎児保持のための水圧駆動軟性バルーンスタビライザの開発

开发用于胎儿保留的液压驱动柔性球囊稳定器

• 发表时间: 2010
• 作者: 山中紀明;山下紘正;正宗賢;千葉敏雄土肥健純
• 通讯作者: 千葉敏雄土肥健純

A flexible balloon stabilizer driven by hydraulic pressure for holding fetus in utero

液压驱动的柔性球囊稳定器，用于将胎儿固定在子宫内

• 发表时间: 2010
• 作者: Noriaki Yamanaka;H Yamashita;K Masamune;T Chiba;T Dohi
• 通讯作者: T Dohi

双胎間輸血症候群における吻合血管凝固術のためのレーザ内視鏡の開発

双胎输血综合征吻合口血管凝固激光内窥镜的研制

• 发表时间: 2011
• 作者: 山中紀明;山下紘正;正宗賢;桑名健太;千葉敏雄;土肥健純
• 通讯作者: 土肥健純

A Coaxial Laser Endoscope with Arbitrary Spots in Endoscopic View for Fetal Surgery

用于胎儿手术的内窥镜视图中具有任意光点的同轴激光内窥镜

• 发表时间: 2009
• 作者: Noriaki Yamanaka;武村泰範;山中紀明;山中紀明;Noriaki Yamanaka;Noriaki Yamanaka
• 通讯作者: Noriaki Yamanaka