研究内容

当研究室の現在の主な研究テーマ

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手術支援デバイス・ロボットの開発

我々のグループでは,医師の新しい手となる手術支援デバイスの研究を行っています.前立腺がんを切除する小型マニピュレータ,内視鏡下で心臓膜電位分布を計測する電極アレイ,生体内で組み立てる手術用ロボット鉗子など,精密工学に基づき様々なデバイス・ロボットを設計し開発しています.また,自由度の高い操作を可能とする小型超音波メス,瞬間的な水流により組織切除を行うジェットメスなど外科手術用エネルギーデバイスの研究をしています.


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手術ナビゲーションシステムの開発

術者は限られた情報から手術を進めなくてはなりません.当研究室では,術前診断で撮影したCTやMRI画像,術中に取得した内視鏡や超音波画像などから生体モデルを構築し,生体内部の組織や術具の状態をリアルタイムで術者に提示するナビゲーションシステムを研究しています.口腔がん治療のための磁気トラッキングシステムを用いたカテーテルナビゲーションシステム,大腸外科における内視鏡画像による超音波内視鏡のトラッキングシステム,胎児外科における胎盤マッピングシステムなどを開発しています.


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不整脈現象の理解と診断・治療の最適化

我々のグループでは,不整脈に対する効果的な診断および治療技術の開発に向けた研究を行っています.これまでに高速度カメラと高輝度LED照明を用いた高時空間心臓光学マッピング手法を構築し,不整脈発生時に心臓内に発生する種々の複雑な電気的興奮現象の計測・解析を行ってきました.現在は光学計測システムに加えて,心臓電気生理シミュレーションモデルを構築し,シミュレーションと実験の両面から,通電刺激や心筋焼灼といった不整脈治療の最適化に向けた検討を行っています.


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早期診断・治療を実現するスマートマテリアルの開発

高分子科学を基盤として,アンメットメディカルニーズに応えるスマートマテリアルの開発を行っています.具体的には,(1)癌摘出などの外科手術時または予後において起こる重篤な問題に対処可能な『サポートマテリアル』を,現場の医者のニーズに併せて合目的的に開発しています.さらに(2)体に対する害の低い光や超音波といった物理エネルギーと組み合わせることで,より効率よく疾患の診断や治療が可能になるマテリアルの研究を行っています.


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音響波と生体の相互作用の追究

我々のグループでは,生体内の組織を直接的に刺激するため,または圧力感受性試薬を生体内で活性化するために,音響波を利用する研究を行っています.音響波発生法や実験システムを開発し,細胞レベルから固体レベルまで様々な実験により検証を行っています.また,レーザ技術に基づき,細胞への瞬間的な力学刺激システムや,音響波と生体の相互作用における物理的および生理学的現象を捉えるための新しいイメージング技術を併せて開発しています.