株式会社誠文堂新光社(東京都文京区)は、2018年4月10日(火)に、『高次元医用画像工学とその臨床応用』を刊行いたします。
仮想空間での手術シミュレーションシステム、体内に入って手術する内視鏡型手術ロボットなど医用画像工学技術の最先端と、その研究開発の過程と成果をひも解く。

人体は複雑な時空間現象に、さらに様々な様態が加わって高次元な現象を呈している。しかしながらこれらすべての現象を把握するだけの能力は現代の科学技術にはまだない。このため、断片的、選択的に情報を捉えて(CT、MRI等)診断、治療するしかなかった。

そこで、コンピュータ技術を活用し、人体の高次元現象をできるだけ高い次元から捉えて病態を探り、高度な治療に結びつけるため、1999年に高次元医用画像工学研究所が世界に先駆けて慈恵会医科大学創設された。

研究所では、触覚提示型手術シミュレーションシステム、時空間人体動作計測装置、ナビゲーション専用手術室、体内侵入型手術ロボット、仮想空間遠隔手術システムなどを世界で初めて開発し、各科において臨床応用を実現してきた。

本書は、国内外の研究機関に先駆けてこの研究所で行われたこれらの研究過程とその成果を一冊にまとめた画期的な書。
医用画像の研究者のバイブルであり、またさらに、この領域へ踏み込もうとする新たな研究者への指標となり、かつ臨床家に新しい治療法を発想させ、これらが総じて新たな医学を生み出す力になり得る本でもある。

本書では、人体を3次元的、4次元的に捉え、さらに病態の進展予後の予測までも行うための研究開発の歴史をしめすとともに、これらの研究から開発された概念、論理、実用のための手法、成果について分野ごとに説明する。

さらに基本概念を分類し、これらが臨床各科に応用できるようにするためにはどのような道を辿らなければならないかを説明していく。

手術シミュレーション、手術ナビゲーションなどの具体的な臨床応用について、人体の部位ごとに、どのように活用でき、それによってどのような新しい臨床情報を得ることができるのかを解説していく。
必要な装置の画像や得られた高次元画像そのものを確認しながら読み進められる内容となっている。

また、各研究テーマごとに、注意すべき問題点、基礎実験の手法、安全性の担保、臨床応用のための条件などを付加することにより、学会発表、論文では記述しえなかった多角的な内容を、将来の研究者に伝える。

【目次】
第1章 高次元空間から見た人体
1-1 高次元医用画像工学とは
1-2 3 次元画像技術
1-3 4 次元画像技術
1-4 4 次元データ取得の試み

第2章 デジタル化された人体の進化
2-1 われわれの目指した3 次元人体アトラス
2-2 より自然な人体モデルを構築するために
2-3 人体動作のアトラス
2-4 3次元アトラスによる人体の表示1
2-5 3次元アトラスによる人体の表示2
2-6 人体アトラスに含まれる情報
2-7 動作を再現できる4次元人体モデルの製作

第3章 手術シミュレーション
3-1 われわれの目指した手術シミュレーションシステム
3-2 リアルタイムイメージングによる仮想空間の操作
3-3 触覚を持つ手術シミュレータの開発1
3-4 触覚を持つ手術シミュレータの開発2
3-5 手術シミュレータ用臓器モデルの構築
3-6 遠隔手術シミュレーションの試み

第4章 手術ナビゲーション
4-1 われわれの目指した手術ナビゲーション
4-2 手術ナビゲーションに用いる画像
4-3 術場で術野構造を理解しやすくする3次元表示法
4-4 レジストレーションの作業と誤差の把握
4-5 術野内の視点の獲得と立体視によるナビゲーション
4-6 空間に置く窓型の手術ナビゲーションツール
4-7 手術ナビゲーション環境の構築
4-8 耳鼻科領域における手術ナビゲーション
4-9 腹部領域における手術ナビゲーション
4-10 時間軸を超えた手術ナビゲーション
4-11 これからの手術ナビゲーション

第5章 手術ロボット開発とその役割
5-1 われわれの目指した手術ロボットとは
5-2 体内に侵入して手術するロボットの開発
5-3 ロボットアームのワイヤコントロールについて
5-4 執刀医と助手の共同作業を実現する試み
5-5 血管内手術ロボットの試み
5-6 手術ロボットによる遠隔手術
5-7 より人間らしい手術ロボット用アームの構築
5-8 ロボットアームに触覚を持たせる
5-9 手術ロボットのためのナビゲーション技術
5-10 訓練用手術ロボットシミュレータの構築
5-11 内視鏡型手術ロボットのための新しい眼
5-12 多眼カメラによるナビゲーション技術

第6章 時空間軸上でのヒトの解析
6-1 われわれの目指した時空間上でのヒトの解析とは
6-2 モーションキャプチャデータの持つ誤差
6-3 4次元歩行解析の人工股関節置換術への応用
6-4 4次元歩行解析の変形性膝関節症治療への応用
6-5 骨格筋モデル構築の歴史1
6-6 骨格筋モデル構築の歴史2
6-7 骨格筋モデルを使った股関節脱臼予防
6-8 顎関節の解析と治療
6-9 顎運動のMulti-Phase Simulationシステム
6-10 DSVCによる人体動作の4次元的観察
6-11 DSVCによる体表面と骨格の動態表示
6-12 長い時間を経て起きる4次元的変化の把握

【著者プロフィール】
鈴木 直樹(すずき・なおき)
1953年生まれ。東京慈恵会医科大学教授。同大学高次元医用画像工学研究所所長。医学博士・工学博士・理学博士。専門は、医学領域では医用生体工学、医用画像工学。理学領域の研究では脊椎動物の心血管系と行動の進化、生物学、古生物学。医学領域の研究では、医用3次元・4次元画像技術の開発、メディカルバーチャルリアリティの臨床応用などに従事。著書に『4次元下顎運動アトラス』(共著・医歯薬出版)、『北極にマンモスを追う』、『森の奥の動物たち ロボットカメラがとらえた森の精霊たちの姿』、『森の奥の巨神たち ロボットカメラがとらえたアジアゾウの生態』(すべてKADOKAWA)、『奇跡の島・西表島の動物たち イリオモテヤマネコとその仲間たちの知られざる生態』(誠文堂新光社)など。

服部 麻木(はっとり・あさき)
1966年生まれ。東京慈恵会医科大学高次元医用画像工学研究所准教授。医学博士。専門は医用生体工学、医用画像工学。研究では、医用3次元・4次元画像技術の開発、メディカルバーチャルリアリティの臨床応用などに従事。

【書籍概要】
書 名:高次元医用画像工学とその臨床応用
著 者:鈴木直樹 服部麻木
仕 様:A4判、164ページ
定 価:本体15,000円+税
配本日:2018年4月10日(火)
ISBN:978-4-416-51801-4

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