現在は自動吻合器を用いて手術を行っているが、上記で行うことで縫合不全などが減り、メリットがある

小児心電図は成人と異なり、成長とともに変化し、診断が小児循環器専門でないと読影が難しいです。

入院患者への集団給食には1日3食365日の配膳が必要である。日本の動向として、働き世代の人口減少と高齢要介護者の割合の増加が2025年以降加速していく事が予測されており、配膳に関わる人手や手間を減らすためのロボット開発を目指したい。

敗血症はきわめて緊急性を要する（1時間ごとに死亡率7.6％増加）致死性の病態であり、日本国内では年間約10万人もの方が亡くなっている。その処置・診断には『血液培養検査』が不可欠であるが、現在の測定原理は半世紀前から変わっておらず、陽性反応までに1～7日、起因菌の同定までには更に2日以上を要している。我々は現在の先進的技術（ガス分析等）を活用し、より迅速かつ簡便な血液培養装置の開発を目指している。

腫瘍切除などの下顎骨欠損に対する遊離腓骨皮弁を用いた下顎骨再建において、下顎欠損に合わせて、腓骨に骨切りを行い、採取・整形を行うが、外科医が自ら作成したガイドを用いて行っており、術前準備の負担が大きい。今回、個々の症例に対して角度と長さの調整が可能で、再利用できる腓骨採取ガイドの作成を目指す。

顎変形症に対する顎矯正手術の際には、骨に骨切り線を繊細に描く必要がある。しかしながら、現在、骨に繊細に書けるペンはなく、骨に繊細な線を引くことは非常に難しい。今回、手術場で使用可能な滅菌した鉛筆を開発を目指す。

海外でiBox：長期的な移植腎機能予測、AlloSure：ドナー由来cfDNA測定による拒絶反応検出するアプリが開発されている。本アプリケーションは、術前の臨床データを基に機械学習モデルを活用し、移植後の腎機能を予測します。これにより、ドナー選定の最適化や、移植前の家族への説明がより的確に行えます。直感的なユーザーインターフェースと迅速な解析機能により、移植医療の質向上に貢献します。

献体臓器移植件数が増加する中、臓器摘出手術の経験者は圧倒的に不足しており、大動物やFresh Cadeverを用いたOn site trainingのアクセスにも制限がある。VRトレーニングを確立することで、移植医の働き方改革と人員不足による臓器廃棄件数の減少を目指す。

脳波電極の位置決めは巻き尺を用いて行うが、煩雑であり緊急で脳波検査を行うことの障壁となっている。そこで、電極を装着すべき場所をガイドするような仮想現実を用いたアプリケーションや、特殊な巻き尺などがあれば、脳波検査実施への負担軽減につながる。特に救急の現場では、意識障害の患者が多く、脳波検査が実施できないことで不利益を被る患者も少なくない。

挿管困難な場合にファイバースコープを使用して挿管の補助とする機会は麻酔科領域ではよく起こる。挿管用の細いファイバースコープの欠点はその狭い視野角であり、まだ自発呼吸があったり咳をしたりする患者の咽頭内に挿入したファイバーの画像の方向を失う。

臓器移植や心臓手術の時に臓器を冷却するために無菌のクラッシュアイスが必要ですが、現在は、冷凍庫から取り出した輸液の袋をハンマーで袋の外から叩いて粉砕し、袋から取り出している。

X線透視下に行う超音波内視鏡治療は、術前施行したCTやMRI検査などの画像と、術中にＸ線透視・超音波画像を術者自身が、構築・fusionさせる必要があり、多くの経験が必要、術者・助手のイメージの共有が困難という課題がある

指導施設以外での内視鏡教育は学会の一環としてファントムを用いたハンズオンが行われているが、その後の臨床現場での持続的なOJTができておらず、施設間格差・地域/国の格差が存在する。遠隔からでも可能な内視鏡指導システムの開発を目指している。

輸液等の点滴漏れによる医療事故を最小限にするためのセンサーデバイスは現在人の目に頼っているが、現実的には乳幼児に対する損傷の大きさ、高齢者医療などにおける薬剤による皮下壊死などを引き起こす。これらを最小限に検知する漏れセンサーを開発することを目指す。

現状の人工呼吸器のアームは動きに制限があるため、使用場面によっては取り回し難いことがある。また、回路はメーカーや用途によって径が変わるため数種類の用意が必要であったり、サイズが合わないことでしっかりと回路をキャッチしない事があるため、汎用性の高い回路ハンガーが欲しい。

透析室での治療中、診療内容やWeb会議、認知機能低下による患者の大声等、患者ストレスが増加しています。これらは施設への不満や患者トラブルに直結するリスクがあります。個室は感染対策で使用され、常時利用できません。既存の製品は透析治療に必要な給排水管や狭いベッド周囲の環境に適合しておらず、安全性や利便性に課題があります。これらを考慮し、透析治療にも適した透明な防音パーテーションの開発を目指します。

手術で使用するエネルギーデバイスによるサージカルスモークは、可視性低下だけでなく、ウイルス等を含む事が示されている。サージカルスモークを除去する為排煙装置の使用が推奨されている。しかし、複数のエネルギーデバイスと排煙装置は同期されておらず、排煙の際には医師がフットペダルを操作する必要がある。さらに医師の立ち位置が変わると、看護師がフットペダルを移動させる必要があり、負担が多い課題があります。

大腸内視鏡検査時に患者は鎮静状態であり、無意識な状態にある。検査の都合上仰向けになる状況があるが、その際に患者の右腕が検査台から落ちそうになる。検査につく看護師や臨床工学技士が他の事に集中するためには患者の右腕がストレッチャーから落ちない位置に保持する必要がある。しかし完全に抑制する必要はなく、また、体位変換を再度行う場合にそのデバイスのせいで煩雑になっては元も子もないと考えている。

医療の現場では患者さんの状態を把握する為に検査データやバイタルなどを計算して治療を行う事が多いです。また患者さん、患者さん家族と治療の方針を話し合い、ドクター、スタッフ間で説明するのに検査データや数字はとても重要です。経時的に変化を記録することで患者さんへの説明や現状の把握に有効だと考えます。

CVポートはがん診療や長期の経静脈的輸液管理が必要な症例に留置されるが、時に肥満症例などでは皮下のCVポートが体表から同定できずポートの穿刺に難渋することがある。誤穿刺により薬剤の皮下漏出が生じ、薬剤投与が不成功となったり漏出した薬剤により皮膚障害が生じることがあり、臨床的に問題となっている。

FGF18（Fibroblast growth factor 18）は、子宮がんや卵巣がんで発現が上昇しており、血清中でのFGF18の濃度を測定することができれば、有用なバイオマーカーとなる可能性がある。しかし現在市販されているものは信頼性がないことを我々は独自に検証し明らかにしている。FGF18の各種がんのバイオマーカーとしての有用性を確立するためのELISAキットの開発を目指す。

関節リウマチの患者の30%程度が生物学的製剤（年間自己負担15〜40万円）治療を要し、通常は長期継続を希望しないが、休薬中止後の再燃を予測する指標がない状況である。休薬の成否を検討するため、関節リウマチの再燃と関連する２種のバイオマーカーの血清濃度を高い精度で迅速定量できる検査キットと装置の開発を目指す。

糖尿病はアルツハイマー型認知症（AD）発症の強い危険因子であるものの、長期インスリン皮下注射を行っている糖尿病者にADが極端に少なく、インスリンによる何らかの保護作用の存在が予想される。発表者は、皮下投与されたインスリンから誘導される皮下アミロイド重合蛋白（IiAFP）に注目し、IiAFPへの受動的な獲得免疫が成立し、体内・脳内でのAFPクリアランスを介して認知症を予防するワクチン効果を示した。

エクソソームに代表されるsEVsは、がんLiquid Biopsyの優れたリソースである。がん患者末梢血試料からsEVsを簡便に濃縮する方法を開発した。sEVs表面抗原により腫瘍マーカーのエビデンスレベルの向上を図りたい。がん患者末梢血試料からがん細胞由来sEVsを発現する核酸のPCRを検出シグナルとする腫瘍マーカーを開発したうえで、sEVs濃縮とPCRを同一装置で測定可能な装置の開発を目指す。

自己免疫疾患は、免疫系が自己組織を攻撃対象としてしまい、その組織を傷害する難治性疾患である。その根治的治療法の開発には病原性T細胞を無効化する新たな治療戦略が切望されている。本技術により、自己免疫疾患モデルマウスを用いて、病原性T細胞由来ハイブリドーマクローンを同定することが可能となった。この技術は、オルガノイドを用いることにより、ヒトの自己免疫疾患解明への手段ともなり得る。

上肢麻痺に対するリハビリの最終目的は、リハ室において獲得した機能を実際の生活に転移させることである。一方セラピストなどの医療従事者不足や医療現場での働き方改革は課題である。我々が開発したリハ支援システムであるロボットをブラッシュアップしてIoTプラットホームシステムを用いて、ADL場面をゲーム感覚で意識させる機能訓練の主体的かつ継続的な反復機会を臨床現場に広く提供したい。

病理組織標本を使用した精度管理用の標準物質の入手は困難を極め、精度管理をしていない、または、各施設で製作・管理している。加えて従来法で得られる標本は、面積が広く検体と同一に検査を進めることができない。省スペース化した多種標本の提供は、検体と同一のプレパラートに配置が可能であり精度管理ばかりかコストも半減する。安定供給と簡便な提供を目指している。

留置針固定のための被覆保護剤や創部被覆保護剤を貼付中の患者は、シャワー時に被覆保護剤を保護する必要がある。防水の被覆保護剤も開発されているが、シャワー後に剝がれてしまい、貼替が必要となることが課題である。今回、被覆保護剤をさらに保護するフィルム剤の開発を目指している。

摘便は、主に在宅ケアで行われる重要なケアです。痛みや羞恥心を伴うため熟練した手技が求められますが、トレーニング環境は不十分です。我々が開発した摘便練習シミュレータは、摘便手技を取得するために必要なインタラクションを実装しており、看護での新たなソフトロボティクス・画像処理技術の応用可能性を提示します。

リンパ浮腫の診断や治療にはリンパ管を描出することが大切ですが、リンパ管は無色透明かつ細いため観察が非常に困難です。本研究では、光超音波イメージングという技術を用いて、今までの画像診断装置より詳細にリンパ管を描出し、リンパ浮腫の診断と治療に役立てる臨床応用についてご紹介します。

医薬品には凝集性や水への不溶性で開発が困難なものもあります。我々は、物理学的・化学的な両面から高濃度UFB水が凝集抑制すると推測される結果を得ました。まず、このUFB水を用いたDDS創薬を目指します。さらに、他の医療用途への活用に展開します。現在、医療用のUFB水は市販されていません。医療用UFB水の装置製造・販売を事業化し、医療分野におけるプラットフォーム技術に発展させたいです。

疎水性の色素化合物を均一に分散させるには有機溶媒を用いる必要があります。これを克服するため、水中でこれらの化合物を溶かす分子の設計を行いました。タンパク質をベースに開発した素材ですので、環境調和性も高い材料です。

抗体医薬品の市場規模が拡大する一方で、薬価が高いことが問題となっています。製造コストのうち精製コストが占める割合が大きくなっています。抗体精製に利用されるプロテインAのペプチド構造を模倣した合成高分子による安価なカラム充填剤を開発しました。

本技術は，人間の手指動作を抽出・保存し、「いつでも・どこでも」再現することを可能にするロボットハンドとその制御の複合技術です。本技術により、接触を含む動作のティーチングの容易化や、実行タスクの複雑化など、ロボットの活躍の場が広がります。

大腿動脈からの血管内治療後には、4時間前後のベッド上安静が必要とされる。この間、患者さんは体動が制限されるため、腰痛を訴えることが多く、治療そのものよりも術後安静の方がつらいという意見もしばしばきかれる。

局所穿刺療法は悪性肝腫瘍に対する低侵襲治療である。しかし、腫瘍が心臓や腸管、肺の近傍に局在する場合、視認や穿刺が困難となるため、安全に治療できる施設は限定される。人工腹水、胸水作成による改善が試みられるが、部位によって効果が限定的となる。人工腹水に加えてバルーン付穿刺針を用いることにより周囲臓器を分離し安全に治療が可能になることが期待される。

局所穿刺療法は悪性肝腫瘍に対する低侵襲治療である。超音波観察下で治療用針を肝腫瘍に穿刺するが、先端の視認が困難な場合があり、そのような場合、合併症のリスクが増加する。経験的に穿刺の際に各組織で硬度が違うことを認識しながら穿刺している。これを利用して、穿刺針先端周囲の硬度など、物理学的特性をモニターすることで安全な治療が可能になる可能性がある。

シャント術において再手術が必要になる合併症の1つに、腹側カテーテルの皮下への逸脱がある。これを防止するために当院で「腹膜直接貫通法」考案し、すでに100例以上に実施して合併症は発生していない。この方法をさらに簡便・安全にするためのトンネラー（パッサー）を開発し、「腹膜直接貫通法」を普及させたい。

お一人で動けない患者様の場合、通常のベット柵の長さでは、臥位になる際枕に頭部が届かず、医療従事者により姿勢の修正が必要で患者様、医療従事者ともに負担となっている。
一方、短いベット柵であれば、一回で適切な位置に寝ることができるものの、ベット柵間の隙間が広く、患者様の転落や挟み込みの危険性が生じている。

内視鏡治療にて高周波装置などのフットスイッチを使用する際、踏み込みなど操作後の反動で、足元の位置がずれてしまう。その為、操作の度に足元を確認しなければいけない状況にある。

歯科用ライトは、視野を明瞭にするため必要不可欠です。現在は、診療ユニット付属のライト以外にヘッドライトなどにより局所を明るくし歯科治療を行うことが多いです。歯科治療では細かい治療を行うため、より局所を明るく照らすために、抜歯の際などに使用する外科用サクションの先にライト機能を搭載すれば、より細部まで明瞭にでき、治療の向上につながるのではないかと考えている。

化学療法中の患者さんはいくつもの輸液ポンプを使用している。トイレに行く時など、数台の輸液ポンプのプラグを外したり、戻ってきた時に差し直したりする作業があるが、非常に固い。電気ポットのようなマグネット式のプラグであれば、患者さん自身での差し外しが容易になる。

爪の高さが数mmから１cm近く盛り上がった（厚硬爪甲）患者が特に高齢者に多く、靴が履けなかったり、歩行障害につながったりしているが、安全にこれを自分や家族で削る器具がない。

内視鏡手術の普及に伴い、手術中のカメラ先端の汚れによる視野確保の問題が顕在化しています。現状では、カメラを体腔外に取り出して拭き取る必要があり、これは手術時間の延長とスタッフのストレス増加を引き起こしています。この問題を解決するため、体腔内で簡単にカメラレンズを洗浄できるデバイスの開発が求められています。

リハビリテーション室には多種多様なリハビリテーション機器が配置されている。機器の保守点検を行っているが、使用頻度や使用年数によっては、ねじ、ナットが緩む場合もあり、増し締めし再固定しているが、インチ、センチ等規格の違いによって必要な六角レンチ、スパナ等準備する工具が多くなる。また紛失もする。簡易的なインチ・センチ両規格対応のレンチセット（これさえあれば大丈夫的な）がほしい。

透明文字盤は、50音や単語が書かれたものが一般的である。中枢神経疾患では、眼球運動が制限されている場合が多く、既存の透明文字盤では意思伝達が不十分となる場合がある。また、挿管患者では通常の生活場面で想定される定型的な要望とは異なる要望を有している可能性が高い。患者の特性に合わせた単語や絵で描かれた要望項目を組み換えることができ、患者の能力に合わせた形で使用することができる文字盤の開発を目指している

外来採血室の業務軽減と患者さんの待ち時間短縮のため，自動採血ロボットがあればいいと思っています。弘前大が開発した試作品があるが赤外線を用いたもので、それに超音波を組み合せて立体の位置画像を構築するロボットを考えた。

病院内の検査室や設備などの場所が解らず、迷子になっている患者さんを多数見かけます。
病院内に質問すると動画と音声で教えてくれる案内ロボットを設置する。

当院では年間13000件を越す内視鏡検査が行われている。内視鏡を施行する際には抗凝固剤など、検査に注意を要する薬剤のチェックにかなりの労力が払われている。中には内服していると検査自体が不可能や薬剤も含まれており、該当薬剤を誰がどうチェックできるかは非常に重要である。人が最終チェックする前に器械などで拾い上げるシステムを希望したい。

医系総合大学である昭和大学だからこそのユニークな発想・着眼点からの研究シーズ・ニーズを数多く掲載しております。
面談、コメントを希望されます際は、先生のお名前とテーマに関してご記載をお願いいたします。
https://www.showa-u.ac.jp/research/activitiy/collaboration.html