～患者のQOLを考える～ 担当教員：廉田浩 医療と情報処理・エレクトロニクス技術 ～患者のQOLを考える～ 担当教員：廉田浩 1DS05209Y　守田麻耶 1NC05018W　田代成美 1DS05182T　粕谷重広

情報処理・エレクトロニクス技術を 使った医療機器 医療用画像処理システム MEMS　　←半導体プロセスを応用 遠隔治療システム 内視鏡手術機器 X線CT・MRI - 人体組織の３次元形状計測システム その他･･･

QOL 医療機器の分野で、近年、 QOLが重視 Quality Of Life の略 人が人としての尊厳を保ち、よりよく生きること 　　・X線CT・MRI - ３次元形状計測システム 　　・内視鏡手術機器 　　・MEMS技術を使ったカプセル内視鏡

X線CT 人体の周囲からX線を照射し、人体を透過した投影データから、２次元の断面像を再構築するもの

X線CTの原理 Ｘ線照射した目的部分のＸ線源の数値をコンピュータで算定させ、画像を構成 　　　特徴 　　　横断面（軸位面）の 　　　画像が基本

MRI 核磁気共鳴現象を利用して生体内の内部の情報を画像化するもの X線CTと同じ型のものが普通 　右図のようなopen-MRIと呼ばれる型もある

MRIの原理 人体構成物質の大部分を占める水素原子核の核磁気共鳴現象を利用して、断層像を得る 特徴 　 特徴 　　X線CTと違い、矢状断面像など任意方向の断面像が撮像できる

MRIとX線CTの比較（QOLの観点から） X線CTには放射線被曝の可能性があるが、MRIには無い open-MRI 　　　　閉所恐怖症の患者の不安感を軽減 以上の点から見ると、ＭＲＩは、より患者のQOL向上に貢献できている （しかし、検査時間がX線CTより長い、金属が体内にあると使用不可、など難点もある）

内視鏡手術に関する医療機器

内視鏡手術とは・・・ 小さな穴をあけ、そこから内視鏡や鉗子を差し込んで患部を処置する手術 脳外科や消化器科など幅広い分野で実施されている http://www.med.osaka-u.ac.jp/pub/hp-op/ingai/html_file/op/laparo/naisikyou.htm

内視鏡手術の利点・問題点 利点 低侵襲（患者への負担減） ・術後の痛み軽減 ・早期離床・退院 →QOLの向上に貢献 問題点 　低侵襲（患者への負担減） 　　　　・術後の痛み軽減 　　　　・早期離床・退院 →QOLの向上に貢献 問題点 　①高度な技術が要求される→手技シミュレーター 　②医師への負担増　　　　　→内視鏡手術ロボット 写真：http://www.higashiomiya.or.jp/service/treatment/naishikyo.html 手術：小さな穴に内視鏡と鉗子 をさしこみ、モニターにうつる画像を見ながら鉗子 を操作して手術を行う 利点：開腹手術よりもはるかに小さな穴をあけるだけで手術が行える 　　　→回復までの時間が早く傷口も小さいため、患者のQOLの向上に貢献できる 問題点：モニタをー通して操作を行うため、正確かつ高度な技術が要求され、通常の手術よりも医師にかかる負担は大きいとされている

医師を育てる 内視鏡手術手技シミュレーター ３D映像と器具を使って仮想的 　に手術の手技演習を行う機器 　　　→質点バネモデル 　　　　頂点に力学方程式を与えることで、 　　　　臓器などの動きを求める 代表的なシミュレーター 　・Lapsim 　・Lap　Mentor 　・MIST 写真：http://www.med.nagoya-u.ac.jp/hp/surgery2/ess/simulator.html 小さな穴から映像とおして処置する内視鏡手術は動きが大きく制限され、操作も難しく特別な訓練が必要となる。 シミュレーターにはいくつかの機種があり、基本的手技や手術の工程を段階的にトレーニングすることができる。 これらのシミュレーターはまだ完璧とはいえず、九州大学でも臓器の動きなどを正確に再現できるような技術の研究が行われている

シミュレーターの特徴 特徴 ・基本的な手技の習得 ・手術のトレーニング →医師のレベルに合わせたカスタマイズ機能などもある 課題 　・基本的な手技の習得 　・手術のトレーニング →医師のレベルに合わせたカスタマイズ機能などもある 課題 　・画像処理技術の向上 　→動きが完全には実際のものと一致しない →今後更なる改良が必要

正確かつ安全な手術を・・ 内視鏡手術ロボット「da vinci」 　・コンソールからアームカートの内視鏡と鉗子を遠隔操作 サージカルシステム ３D/２D映像システム 　・術者の負担軽減 　・安全かつ正確な手術 問題点 　・巨大かつ億単位の高価格 　・導入数が少ない http://www.olympus.co.jp/jp/news/2003b/nr031021isij.cfm サージカルシステム：医師が画像を見ながら操作を行う高精細３D画像システムと、医師の指や手首の動きを正確にロボットアームに伝えるシステム ３D２D映像システム：３つのカメラを内視鏡に搭載することで、縫合などの奥行きが見たいときは３D映像を、全体の位置関係など広い視野で見たいときは２D映像をというように３Dと２Dの映像を足元のスイッチで内視鏡を動かすことなく切り替えることが出来るシステム。 鉗子を使った通常の手術に比べ医師が長時間無理な姿勢で手術を行う必要がない。

MEMS (Micro Electro Mechanical Systems ) 半導体プロセス技術を利用した小型のメカニカルデバイスや構造体を指す 。 カプセル内視鏡などの医療機器に応用されている。 QOL向上に貢献

カプセル内視鏡１ QOL ●飲みやすい錠剤タイプ ●のどの表面麻酔も不要 低侵襲 　　　　　内視鏡で小腸全域を見る→困難 　　　　　　　　カプセル内視鏡→可能

カプセル内視鏡２ 直径11mm 長さ26mm 飲み込む 内蔵されたカメラで撮影 （８時間程度撮影可能） 便と一緒に排出

カプセル内視鏡３ 価格が非常に高い（１個：１０万円） 課題：小腸観察用のみ 腸内の狭窄などにひっかかるリスクあり。 　　　　　腸内の狭窄などにひっかかるリスクあり。 　　　　 価格が非常に高い（１個：１０万円） まだ広く実用されていない！ これからさらに開発、研究が進んでいく！

カプセル内視鏡４ 現在、開発中の技術 （1）カプセル内視鏡の基本技術 ： 小型で低消費電力の撮 像技術、無線送信技術 （1）カプセル内視鏡の基本技術 ： 小型で低消費電力の撮　像技術、無線送信技術 （2）全方位誘導システム ： 消化管内での自在な観察 （3）無線給電システム ： 作動時間とエネルギーレベルの制限解消 （4）薬液放出機構 ： 病変部への投薬治療 （5）体液採取機構 ： 採取したサンプルによる診断や分析 （6）自走機構 ： 消化管内での自在な観察 （7）超音波カプセル ： 体内からの超音波検査

考察 今回、患者のQOLに注目して医療技術を紹介してきたが、患者の負担を減らすことも重要だが、医者の負担も減らすことも考慮しないといけない！ まだまだ、これから発展の余地のある分野である！

謝辞 九州大学 　　デジタルメディシン・イニシアティブ 　　諸岡健一 先生

参照 東芝メディカルシステムズ株式会社HP http://www.toshiba-medical.co.jp/tmd/products/ct/aquilion/index.html 医療と画像の総合情報誌　INNERVISION http://www.innervision.co.jp/05report/05r_06_01_03.html 医学領域における診療放射線技術学入門2007 http://www.fujita-hu.ac.jp/~sfujii/satuei/satuei18.html 日経エレクトロニクス　日経BR社 オリンパスHP　　http://www.olympus.co.jp/jp/news/2004b/nr041130capslj.cfm がんナビHP　http://cancernavi.nikkeibp.co.jp/report/0612_1.html