研究開発された技術紹介

患者の身体的負担が少ない内視鏡外科手術では、体腔内映像をモニター上に映しながら医師らの掛け声による指示によって手術が行われるが、細かな意思疎通に手間暇かかる場面がある。
そのため、眼電位・筋電位等の生体信号による空間描画等の機能を持たせた透過型ヘッドマウントディスプレイで指導医自らがハンズフリーで指示を行い、若手医師に正確に意思伝達を可能にする、ハンズフリーコミュニケーション支援システムを開発する。

1.空間画像処理のためのアプリケーション開発
　1-1.音声・ジェスチャー・視線方向による空間画像処理技術の開発
　1-2.眼電位・筋電位入力による空間画像処理技術の開発
2.生体信号の検出及び入力インターフェースの開発
3.安全性・信頼性評価
4.手術現場で使用できる操作システムの開発
5.市場調査及び広報

1-1.音声・ジェスチャー・視線方向による空間画像処理技術の開発
関西大学において実施した評価実験によって認識率90%以上を確認。

1-2.眼電位・筋電位入力による空間画像処理技術の開発
本マーカーシステムに関して操作反応は実用上問題ないことは実証済みであるが、正確な計測はできていない。

2.生体信号の検出及び入力インターフェースの開発
産総研での研究開発成果を参考に、用いる生体信号の種類をウィンク動作によるスイッチング機能のみに絞り、外注先の協力を得てセンサー制御基板を開発。自然な瞬きを相殺する解析手法により誤動作を防ぎ、検出感度を向上させた。

3.安全性・信頼性評価
環境試験の試験条件の確定および試験の実施。

4.手術現場で使用できる操作システムの開発
胸ポケット要制御ユニット本体重量は160g。コード等附属設備含めた総重量は185g、ヘッドセットは98gとなった。

5.市場調査及び広報
COVID-19の蔓延により、展示会・学会等の展示は中止となった。

２０２０年後半より中央大学理工学部、並びに長崎大学医学部との共同研究テーマとして内視鏡操作保持ロボットの共同開発事業を開始した。
同事業と本事業のシナジーとしては、まず技術面においてはヘッドセットの共用・筋電センサーの利用など術野マーカーとの相補的メリットが存在すると考えられる。また同ロボットは奥歯の噛みしめによるコメカミの筋肉の動きを感知するセンサーを用いており、将来このテクノロジーの本事業への応用なども視野に入れて考えられる。

展示会出展と密な打ち合わせを通じて製品の完成並びに医療施設への紹介・浸透を深める予定だったが、COVID-19蔓延により多くの予定を消化できていない。
今後、目標達成のために可能なことを検討する。

ホロレンズの利点は、空間上に立体形状モデルを表示し、複数人数でその立体形状モデルを、回転させたり、拡大縮小したり、あるいはその内部へもぐりこんで観察することが可能であることである。
そのため、手術前のカンファレンス(検討会議)においては、とても有効な道具であることを認識した。
しかし、内視鏡出術においては、内視鏡カメラの画像をホロレンズに投影して、切除位置などを指示し、その位置をホロレンズの画像に示すことのメリットはあまりない。手術に立ち会う者たちか全員ホロレンズを装着していなければならず、ホロレンズの電源耐久時間は2時間程度であり、5時間程度におよぶ手術には、不向きであることがわかった。
マーカーシステムは、軽量かつ装着も容易で、長時間の利用にも十分である。さらに、このシステムの場合は、手術の主担当者の一人が装着し、内視鏡カメラの画像を映したモニターを手術に立ち会っている全員が見ることができ、そのモニター上に、切除位置などを表示し、全員の意思疎通を円滑に行うことが可能である。

ホロレンズは40万円程度/個であり、複数の術者が装着すれば費用も高額になるが、マーカーシステムは、40万円程度/個の価格を想定しており、
活用しやすいシステムであると考える。また、マーカーシステムは軽量で、かつ6時間以上の手術においても動作可能である。そのため、両手を塞がれている内視鏡手術における術者たちの意思疎通には非常に有用なツールである。

最近、大日本印刷株式会社からDXマーカーという製品が上市された。この製品についての詳細は未だ不明であるが、低価格であり、コストダウン及びディスポ使用の可能性も期待される。
本事業においては、コロナ感染症の影響により、学会展示、デモ活動などを十分に実施することができなかった。本事業で研究開発する製品は類似品がないため、まずは商品を周知するためのＰＲ活動を行う必要がある。そのため、今後とも学会での展示実施、特に共同研究実施者である京都大学小濱教授が推奨する学会での展示会等においてPR活動を実施する必要がある。
販売初期においては、製品の改良と並行して限定的な対象（(株)メディカルリーダースの顧客および小濱教授から紹介された施設等）にデモ製品として貸出を行う。その後、徐々に関西地区・九州地区全体に拡大し、段階的に全国へ販売を拡大することを検討する。
(株)メデイカルリーダース以外にも、当社商品を扱ってくれる製販企業について検討・交渉を行う予定である。

オリンパス(株)との連携を組むことが大きなポイント。オリンパス(株)は日本国内でのシェアーはナンバー1であり内視鏡に機器を自社内で販売しているため、内視鏡手術に精通している。今後、販売していく上でも、オリンパス(株)との連携や接続するにあたりオリンパス機器との連携も必要になることが予想される。オリンパス(株)が自社製品の対応の１つとして、今回の当社のシステムを選択の一つとして選んでいただければ、一挙に販路は広がっていく可能性があるので積極的に動いていきたい。