所長

服部　麻木

教授写真
客員教授 鈴木　直樹
大学院生 木原　匠
研究生 高木　偉博
講座（研究室）の概要
　高次元医用画像工学研究所は、本学総合医科学研究センターの2番目の研究所として平成10年に創設された。当初第三病院敷地北側に位置する旧看護専門学校を改修して研究所が開設されたが、平成13年より開始されたハイテクリサーチセンター整備事業ほか、いくつかの国策プロジェクトによる競争的資金を得て、多くの特徴ある施設が研究所内に建設された。大型手術シミュレータを収容する医用バーチャルリアリティ実験室、四次元動作解析室などは国内だけでなく国外の研究機関でも有名となった。2022年秋、第三病院リニューアルに伴い研究所建屋は解体となり研究所自体は別建屋内に移転したが、これらの大型施設は学外へ移設し、現在も利用可能である。また第三病院手術棟内に建設が実現したハイテクナビゲーション手術室を含め、これらの施設は（財）日本産業デザイン振興会よりグッドデザイン賞を複数回受けた。 特に生体の立体構造を表示できる三次元画像、その立体構造の動態を認知できる四次元画像技術を活用した新しい医用技術は診断、治療、研究、教育の各領域に多大な貢献ができると考え、十年先の未来の医療を一日でも早く実現させることを研究所の第一の使命とした。そして本研究所は医用工学を専門領域とし、医科大学という医療現場の真っただ中で現場に即した先端医療技術を大学の立場から実現させることを目指している。
医学科教育について

　医用高次元画像構築法の基礎より始め、CT, MRI，超音波断層像等の原画データを用いて臨床応用可能な画像を完成させ、これからどのような情報を得られるかを習得できることを目指している。そして高次元医用画像構築と応用のための技術，手法を理解するとともに、5年後，10年後の医療における医用画像のあり方についての各自のビジョンを持つことができればと考えている。

大学院教育・研究について
　X線CTやMRIなどの発達により、ヒトの詳細な内部構造を人体を傷つけることなく三次元画像として計測し、さらにこれに機能などの動的変化を加えた四次元画像として扱うことが可能になってきた。そしてこれらを応用することによって、手術シミュレーションや術中ナビゲーション、四次元動作解析などの新しい技術が開発されるようになり、現代医学における診断や治療、教育に新たな可能性を与えようとしている。しかし、これらの高次元（三次元、四次元）医用画像技術を臨床現場で活用するためには、まだ多くの解決すべき問題があるのも現実である。本研究所では、医用画像技術の先端領域の状況を理解し、これらの技術から具体的な臨床応用を自分で考え出し、新しい治療法の可能性を見いだすことができる研究者の育成を目指している。
講座(研究室)からのメッセージ
　「10年後の未来に使われるであろう医療技術を一日も早く創り出すこと」、これが平成10年に創設された高次元医用画像工学研究所のミッションである。
21世紀に入って10年以上が過ぎた現在、高速コンピュータ、バーチャルリアリティ技術、ロボット工学を駆使することにより、今まで空想科学小説でしか出会えなかった、超小型ロボットによる体内治療、地球と宇宙を結んだ遠隔手術などを現実の世界の出来事にしようとしている。本研究所ではこれらの医療技術が臨床で少しでも早く実用化されるように、国内外の医学をはじめとするいろいろな分野の研究者が一丸となって研究を進めている。
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教育担当
講義科目名称と対象学年

医学総論I演習（1年）
実習科目名称と対象学年

コース研究室配属（3年），選択実習（6年）
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大学院担当科目名称
大学院ガイド授業細目
・高次元医用生体工学　29ページ
・高次元医用画像工学研究所　95ページ　　をご参照ください
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主な研究テーマ

　研究の主たる部分は研究所名に表されているように、患者の画像データを活用した生体の三次元、四次元画像による新しい診断、治療法の研究開発であるが、これに起因して手術ロボットなどの治療機器の開発や医用画像計測装置の開発にも力を注いでいる。以下に主な研究のテーマを紹介する。

リアルタイムイメージングによる三次元、四次元医用画像の臨床応用
触覚を持つ手術シミュレーションシステムの開発
手術ナビゲーションシステムの開発
無拘束計測による人体動作の時空間的解析システムの開発
内視鏡手術ロボットの開発と遠隔手術システムの開発
設置後人工関節動作の可視化とその解析システムの開発
高次元画像解析による犯罪捜査手法の開発
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主な業績
  1. Kihara T, Kimura T, Saito M, Suzuki N, Hattori A, Kubota M. Three-Dimensional Analysis of the Windlass Mechanism Using Weightbearing Computed Tomography in Healthy Volunteers. Foot ＆ Ankle International. 2023 Mar 24. [Epub ahead of print]
  2. Kanehira M, Okamoto T, Abe K, Yasuda J, Onda S, Futagawa Y, Ikegami T, Suzuki N, Hattori A. Development of recognised position-guided navigation system. International Journal of Medical Robotics and Computer Assisted Surgery 2021; 17(6): e2322.
  3. Yasuda J, Okamoto T, Onda S, Fujioka S, Yanaga K, Suzuki N, Hattori A. Application of image‐guided navigation system for laparoscopic hepatobiliary surgery. Asian Journal of Endoscopic Surgery 2019, 13(1). 39-45.
  4. Yasuda J, Okamoto T, Onda S, Futagawa Y, Yanaga K, Suzuki N, Hattori A. Novel navigation system by augmented reality technology using a tablet PC for hepatobiliary and pancreatic surgery. International Journal of Medical Robotics and Computer Assisted Surgery 2018, 14(5). e1921.
  5. Kimura T, Kubota M, Suzuki N, Hattori A, Marumo K. Comparison of Intercuneiform 1-2 Joint Mobility Between Hallux Valgus and Normal Feet Using Weightbearing Computed Tomography and 3-Dimensional Analysis. Foot and Ankle International 2018, 39(3). 355-60.
  6. Kimura.T, Kubota M, Suzuki N, Hattori A, Marumo K, Comparison of Intercuneiform 1-2 Joint Mobility Between Hallux Valgus and Normal Feet Using Weightbearing Computed Tomography and 3-Dimensional Analysis, Foot&Ankle International 2018; 39(3): 355-60.
  7. 岡本友好，恩田真二，安田淳吾，矢永勝彦，鈴木直樹．イメージガイド型ナビゲーションシステムを使用した肝胆膵手術．消化器外科 2017; 40(6): 873-83.
  8. Kimura T, Kubota M, Taguchi T, Suzuki N, Hattori A, Marumo K. Evaluation of first ray mobility in patients with hallux valgus using weightbearing CT and a 3D analysis system: A comparison with normal feet. J Bone Joint Surg 2017; 99: 247-55.
  9. 岡本友好，安田淳吾，恩田真二，矢永勝彦，鈴木直樹，服部麻木．イメージガイド型ナビゲーションシステムを用いたinferior pancreaticoduodenal arteryの確認．胆と膵 2017; 38(1): 93-7.
  10. Suzuki N, Hattori A, Hashizume M. Development of 4D human body model that enables deformation of skin, organ and blood vessel according to dynamic change. Lecture Notes in Computer Science 2015; 9365: 80-91.
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主な競争的研究費

○文部科学省：　ハイテク・リサーチ・センター整備事業

○科学研究費補助金・基盤研究(S), (A)　新学術領域研究（研究領域提案型）
○新エネルギー産業技術総合開発機構：　内視鏡下手術支援システムの研究開発事業
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