2021/10/16 更新

写真a

オオヤマ シンタロウ
大山 慎太郎
OYAMA Shintaro
所属
医学部附属病院 メディカルITセンター 特任助教
職名
特任助教

学位 1

  1. 医学 ( 2017年3月   名古屋大学 ) 

研究分野 4

  1. ナノテク・材料 / 光工学、光量子科学

  2. ライフサイエンス / 整形外科学

  3. ライフサイエンス / 医用システム

  4. 情報通信 / 生命、健康、医療情報学

経歴 2

  1. 名古屋大学   情報基盤センター 情報基盤ネットワーク研究部門/情報基盤   特任助教

    2018年4月 - 現在

  2. 理化学研究所 光量子工学研究領域 画像情報処理研究センター   客員研究員

    2017年4月 - 現在

      詳細を見る

    国名:日本国

学歴 2

  1. 名古屋大学   医学系研究科   総合医学

    2013年4月 - 2017年3月

      詳細を見る

    国名: 日本国

  2. 名古屋大学   医学部

    - 2007年3月

      詳細を見る

    国名: 日本国

所属学協会 2

  1. 日本手外科学会

  2. 日本整形外科学会

 

論文 18

  1. Experimental pilot study for augmented reality-enhanced elbow arthroscopy. 国際誌

    Yamamoto M, Oyama S, Otsuka S, Murakami Y, Yokota H, Hirata H

    Scientific reports   11 巻 ( 1 ) 頁: 4650 - 4650   2021年2月

     詳細を見る

    担当区分:責任著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Scientific Reports  

    The purpose of this study was to develop and evaluate a novel elbow arthroscopy system with superimposed bone and nerve visualization using preoperative computed tomography (CT) and magnetic resonance imaging (MRI) data. We obtained bone and nerve segmentation data by CT and MRI, respectively, of the elbow of a healthy human volunteer and cadaveric Japanese monkey. A life size 3-dimensional (3D) model of human organs and frame was constructed using a stereo-lithographic 3D printer. Elbow arthroscopy was performed using the elbow of a cadaveric Japanese monkey. The augmented reality (AR) range of error during rotation of arthroscopy was examined at 20 mm scope–object distances. We successfully performed AR arthroscopy using the life-size 3D elbow model and the elbow of the cadaveric Japanese monkey by making anteromedial and posterior portals. The target registration error was 1.63 ± 0.49 mm (range 1–2.7 mm) with respect to the rotation angle of the lens cylinder from 40° to − 40°. We attained reasonable accuracy and demonstrated the operation of the designed system. Given the multiple applications of AR-enhanced arthroscopic visualization, it has the potential to be a next-generation technology for arthroscopy. This technique will contribute to the reduction of serious complications associated with elbow arthroscopy.

    DOI: 10.1038/s41598-021-84062-7

    Web of Science

    Scopus

    PubMed

  2. Development Of A Machine Learning Combination With Deep Learning For Diagnosing Idiopathic Pulmonary Fibrosis In Chronic Interstitial Lung Disease

    Furukawa Taiki, Oyama Shintaro, Yokota Hideo, Kondoh Yasuhiro, Shiratori Yoshimune, Hasegawa Yoshinori

    EUROPEAN RESPIRATORY JOURNAL   56 巻   2020年9月

     詳細を見る

    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1183/13993003.congress-2020.808

    Web of Science

  3. Biomechanical Reconstruction Using the Tacit Learning System: Intuitive Control of Prosthetic Hand Rotation. 査読有り 国際誌

    Oyama S, Shimoda S, Alnajjar FS, Iwatsuki K, Hoshiyama M, Tanaka H, Hirata H

    Frontiers in neurorobotics   10 巻   頁: 19 - 19   2016年

     詳細を見る

    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Frontiers in Neurorobotics  

    Background: For mechanically reconstructing human biomechanical function, intuitive proportional control, and robustness to unexpected situations are required. Particularly, creating a functional hand prosthesis is a typical challenge in the reconstruction of lost biomechanical function. Nevertheless, currently available control algorithms are in the development phase. The most advanced algorithms for controlling multifunctional prosthesis are machine learning and pattern recognition of myoelectric signals. Despite the increase in computational speed, these methods cannot avoid the requirement of user consciousness and classified separation errors. “Tacit Learning System” is a simple but novel adaptive control strategy that can self-adapt its posture to environment changes. We introduced the strategy in the prosthesis rotation control to achieve compensatory reduction, as well as evaluated the system and its effects on the user. Methods: We conducted a non-randomized study involving eight prosthesis users to perform a bar relocation task with/without Tacit Learning System support. Hand piece and body motions were recorded continuously with goniometers, videos, and a motion-capture system. Findings: Reduction in the participants’ upper extremity rotatory compensation motion was monitored during the relocation task in all participants. The estimated profile of total body energy consumption improved in five out of six participants. Interpretation: Our system rapidly accomplished nearly natural motion without unexpected errors. The Tacit Learning System not only adapts human motions but also enhances the human ability to adapt to the system quickly, while the system amplifies compensation generated by the residual limb. The concept can be extended to various situations for reconstructing lost functions that can be compensated.

    DOI: 10.3389/fnbot.2016.00019

    Web of Science

    Scopus

    PubMed

  4. Author Correction: Experimental pilot study for augmented reality-enhanced elbow arthroscopy. 国際誌

    Yamamoto M, Oyama S, Otsuka S, Murakami Y, Yokota H, Hirata H

    Scientific reports   11 巻 ( 1 ) 頁: 10708 - 10708   2021年5月

     詳細を見る

    担当区分:責任著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Scientific Reports  

    An amendment to this paper has been published and can be accessed via a link at the top of the paper.

    DOI: 10.1038/s41598-021-90073-1

    Scopus

    PubMed

    その他リンク: http://www.nature.com/articles/s41598-021-84062-7

  5. Development of a Deep Learning Model for Accurate Predicting Interstitial Lung Disease Prognosis

    Furukawa T., Oyama S., Kondoh Y., Baba T., Ogura T., Hasegawa Y., Shiratori Y.

    AMERICAN JOURNAL OF RESPIRATORY AND CRITICAL CARE MEDICINE   201 巻   2020年

     詳細を見る

    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    Web of Science

  6. Electroencephalographic Functional Connectivity With the Tacit Learning System Prosthetic Hand: A Case Series Using Motor Imagery. 査読有り 国際誌

    Iwatsuki K, Hoshiyama M, Oyama S, Yoneda H, Shimoda S, Hirata H

    Frontiers in synaptic neuroscience   12 巻   頁: 7 - 7   2020年

     詳細を見る

    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Frontiers in Synaptic Neuroscience  

    We previously created a prosthetic hand with a tacit learning system (TLS) that automatically supports the control of forearm pronosupination. This myoelectric prosthetic hand enables sensory feedback and flexible motor output, which allows users to move efficiently with minimal burden. In this study, we investigated whether electroencephalography can be used to analyze the influence of the auxiliary function of the TLS on brain function. Three male participants who had sustained below-elbow amputations and were myoelectric prosthesis users performed a series of physical movement trials with the TLS inactivated and activated. Trials were video recorded and a sequence of videos was prepared to represent each individual’s own use while the system was inactivated and activated. In a subsequent motor imagery phase during which electroencephalography (EEG) signals were collected, each participant was asked to watch both videos of themself while actively imagining the physical movement depicted. Differences in mean cortical current and amplitude envelope correlation (AEC) values between supplementary motor areas (SMA) and each vertex were calculated. For all participants, there were differences in the mean cortical current generated by the motor imagery tasks when the TLS inactivated and activated conditions were compared. The AEC values were higher during the movement imagery task with TLS activation, although their distribution on the cortex varied between the three individuals. In both S1 and other brain areas, AEC values increased in conditions with the TLS activated. Evidence from this case series indicates that, in addition to motor control, TLS may change sensory stimulus recognition.

    DOI: 10.3389/fnsyn.2020.00007

    Web of Science

    Scopus

    PubMed

  7. Evaluation of the brain function for the myoelectric hand prosthesis with tacit learning system

    Iwatsuki K.

    Biosystems and Biorobotics   21 巻   頁: 248-251   2019年

     詳細を見る

    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1007/978-3-030-01845-0_49

    Scopus

  8. Magnetoencephalographic evaluation for the myoelectric hand prosthesis with tacit learning system. 査読有り 国際誌

    Iwatsuki K, Hoshiyama M, Oyama S, Shimoda S, Hirata H

    NeuroRehabilitation   44 巻 ( 1 ) 頁: 19 - 23   2019年

     詳細を見る

    担当区分:責任著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:NeuroRehabilitation  

    BACKGROUND: The effect of tacit learning systems (TLSs) on brain plasticity are as of yet unknown. We developed a myoelectric hand prosthesis equipped with a TLS to auto-regulate forearm rotation in response to upper extremity movement patterns. OBJECTIVE: To evaluate the effects of tacit learning on the central nervous system during a prosthesis control exercise. METHODS: The experienced prosthetic user performed a series of simple mechanical tasks with the TLS inactivated (the baseline condition) and then with it activated (the enhanced, experimental condition). The process was video recorded. Subsequently, the participant viewed video recordings of each condition (baseline and experimental) during magnetoencephalography and electroencephalography recordings. RESULTS: Stronger connections between the motor area and other cortical areas were observed, as indicated by a significant increase in coherence values. CONCLUSIONS: Integration and interoperability may underlie tacit learning and promote motor function-related adaptive neuroplasticity.

    DOI: 10.3233/NRE-182514

    Web of Science

    Scopus

    PubMed

  9. Development of a Machine Learning Combination with Deep Learning for Diagnosing Idiopathic Pulmonary Fibrosis in Interstitial Lung Disease

    Furukawa T., Oyama S., Yokota H., Kondoh Y., Hasegawa Y.

    AMERICAN JOURNAL OF RESPIRATORY AND CRITICAL CARE MEDICINE   199 巻   2019年

     詳細を見る

    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    Web of Science

  10. 遊離深下腹壁動脈穿通枝皮弁(DIEP flap)で再建を行った前腕・手部挫滅損傷

    三矢 聡, 羽賀 貴博, 大山 慎太郎, 宮津 優, 仲野 隆彦, 山内 一平

    中部日本整形外科災害外科学会雑誌   58 巻 ( 1 ) 頁: 139-140   2015年

     詳細を見る

    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.11359/chubu.2015.139

    CiNii Article

  11. 上腕骨骨折を伴った肩甲骨頚部骨折に対し観血的治療を行った1例

    熊谷 寛明, 渡邉 健太郎, 水野 直樹, 米田 英正, 日比野 卓哉, 大山 慎太郎

    中部日本整形外科災害外科学会雑誌   55 巻 ( 1 ) 頁: 143-144   2012年1月

     詳細を見る

    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    CiNii Article

  12. 上腕骨骨折を伴った肩甲骨頚部骨折に対し観血的治療を行った1例

    熊谷 寛明, 渡邉 健太郎, 水野 直樹, 米田 英正, 日比野 卓哉, 大山 慎太郎

    中部日本整形外科災害外科学会雑誌   55 巻 ( 1 ) 頁: 143-144   2012年

     詳細を見る

    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.11359/chubu.2012.143

    CiNii Article

  13. 高齢者の非定型的大腿骨骨幹部骨折の3例

    日比野 卓哉, 渡邉 健太郎, 水野 直樹, 熊谷 寛明, 米田 英正, 大山 慎太郎

    中部日本整形外科災害外科学会雑誌   55 巻 ( 6 ) 頁: 1337-1338   2012年

     詳細を見る

    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.11359/chubu.2012.1337

    CiNii Article

  14. 橈骨遠位端骨折に対する AcuMed 社製 AcuLoc Plate^【○!R】 と Synthes 社製 Distal Radius Plate 2.4 System Extra-Articular Plate の比較

    大山 慎太郎, 渡邉 健太郎, 水野 直樹, 矢崎 尚哉, 熊谷 寛明, 米田 英正

    骨折   33 巻 ( 2 ) 頁: 285-288   2011年5月

     詳細を見る

    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    CiNii Article

  15. 当院における高齢者の多発外傷の実態と予後に関する検討

    日比野 卓哉, 渡邉 健太郎, 水野 直樹, 熊谷 寛明, 米田 英正, 大山 慎太郎

    中部日本整形外科災害外科学会雑誌   54 巻 ( 3 ) 頁: 457-458   2011年5月

     詳細を見る

    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    CiNii Article

  16. 小児化膿性閉鎖筋膿瘍の1例

    大澤 郁介, 渡邉 健太郎, 水里 直樹, 熊谷 寛明, 米田 英正, 大山 慎太郎

    中部日本整形外科災害外科学会雑誌   54 巻 ( 2 ) 頁: 269-270   2011年3月

     詳細を見る

    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    CiNii Article

  17. 小児化膿性閉鎖筋膿瘍の1例

    大澤 郁介, 渡邉 健太郎, 水野 直樹, 熊谷 寛明, 米田 英正, 大山 慎太郎

    中部日本整形外科災害外科学会雑誌   54 巻 ( 2 ) 頁: 269-270   2011年

     詳細を見る

    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.11359/chubu.2011.269

    CiNii Article

  18. 当院における高齢者の多発外傷の実態と予後に関する検討

    日比野 卓哉, 渡邉 健太郎, 水野 直樹, 熊谷 寛明, 米田 英正, 大山 慎太郎

    中部日本整形外科災害外科学会雑誌   54 巻 ( 3 ) 頁: 457-458   2011年

     詳細を見る

    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.11359/chubu.2011.457

    CiNii Article

▼全件表示

書籍等出版物 3

  1. 3Dプリンタ用 新規材料開発

    大山 慎太郎, 山澤 建二, 渡邉 政樹, 辻村 有紀, 横田 秀夫( 担当: 共著 ,  範囲: 3Dプリンタ向け新規人工骨材の開発 -結合剤噴射法(Binder Jetting)による 人工骨造形を行うαTCP材料-)

    NTS出版  2021年1月 

     詳細を見る

    記述言語:日本語

  2. 3Dプリンタ用材料開発と造形物の高精度化

    渡邉政樹, 大山慎太郎, 辻村有紀, 山澤建二, 横田秀夫( 担当: 共著 ,  範囲: 第11章 各産業分野における3Dプリンタの活用事例 インクジェット式3Dプリンターによる骨置換型人工骨の成形)

    技術情報協会  2020年5月  ( ISBN:9784861047930

     詳細を見る

    総ページ数:469p   記述言語:日本語

    CiNii Books

  3. Evaluation of the brain function for the myoelectric hand prosthesis with tacit learning system

    Iwatsuki K., Oyama S., Hoshiyama M., Shimoda S., Hirata H.( 担当: 単著)

    Biosystems and Biorobotics  2018年  ( ISBN:978-3-030-01844-3

     詳細を見る

    記述言語:日本語

    We developed a myoelectric hand prosthesis equipped with the tacit learning system (TLS) to auto-regulate forearm rotation in response to upper extremity movement patterns. We evaluated the tacit learning effects on the central nervous system during a prosthesis control exercise. The experienced prosthetic user performed a series of simple mechanical tasks with the system inactivated (the baseline, normal condition) and then with it activated (the enhanced, experimental condition). The process was video recorded. Video 1 documents the ordinary TLS-inactive condition while Video 2 documents the TLS-active condition. Subsequently, the participant viewed each video under experimental conditions during magnetoencephalography and electroencephalography recording. The connections between the motor area and the other cortical areas were observed with a significant increase in the coherence value. Results suggest integration and interoperability as the process undergirding tacit learning promotes motor function related adaptive neuroplasticity.

    DOI: 10.1007/978-3-030-01845-0_49

    Scopus

MISC 4

  1. Augmented Realityを活用した肘関節鏡の開発

    山本 美知郎, 大山 慎太郎, 横田 秀夫, 平田 仁  

    日本肘関節学会雑誌25 巻 ( 1 ) 頁: S125 - S125   2018年1月

     詳細を見る

    記述言語:日本語   出版者・発行元:日本肘関節学会  

  2. Bashir法を利用した皮弁採取部の縮小・閉鎖法 Kirschner wireを使用した皮膚牽引による創閉鎖法

    三矢 聡, 宮津 優, 羽賀 貴博, 仲野 隆彦, 山内 一平, 大山 慎太郎  

    日本マイクロサージャリー学会学術集会プログラム・抄録集40周年記念 巻   頁: 158 - 158   2013年9月

     詳細を見る

    記述言語:日本語   出版者・発行元:(一社)日本マイクロサージャリー学会  

  3. LCP cable systemによる大腿骨インプラント周囲骨折の治療経験

    呉 愛玲, 渡邉 健太郎, 水野 直樹, 矢島 弘毅, 奥井 伸幸, 佐々木 宏, 熊谷 寛明, 佐々木 梨恵, 日比野 卓哉, 竹内 智洋, 徳武 克浩, 村山 敦彦, 加藤 友規, 米田 英正, 大山 慎太郎  

    東海整形外科外傷研究会誌26 巻   頁: 100 - 103   2013年9月

     詳細を見る

    記述言語:日本語   出版者・発行元:東海整形外科外傷研究会  

    大腿骨インプラント周囲骨折に対しLCP cable systemによる観血的骨接合術を行った5例の治療成績について検討した。男性1例、女性4例で、平均年齢は71.2歳、術後経過観察期間は平均14ヵ月であった。使用プレートはLCP curved broadプレートが2例、LCP Distal Femurプレート(LCP-DF)が3例、LCP broadプレートが1例であった。その結果、4例は良好な骨癒合が得られた。一方、LCP-DFを用いた1例は免荷が守れずワイヤーの断裂によりプレートが脱転し、偽関節となった。

  4. LIPUSを併用した四肢新鮮骨折の治療経験

    竹内 智洋, 渡邉 健太郎, 水野 直樹, 矢崎 尚哉, 佐々木 宏, 熊谷 寛明, 米田 英正, 大山 慎太郎, 服部 順和  

    骨折32 巻 ( Suppl. ) 頁: S247 - S247   2010年7月

     詳細を見る

    記述言語:日本語   出版者・発行元:(一社)日本骨折治療学会  

科研費 1

  1. Augmented Reality(AR)を用いた次世代型関節鏡システムの開発

    研究課題/研究課題番号:19K09547  2019年4月 - 2022年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業 基盤研究(C)  基盤研究(C)

    山本 美知郎, 横田 秀夫, 建部 将広, 栗本 秀, 平田 仁, 大山 慎太郎, 横田 秀夫, 建部 将広, 栗本 秀, 平田 仁, 大山 慎太郎

      詳細を見る

    担当区分:研究分担者 

    本法で開発された関節鏡は世界中で広く使用されるようになり整形外科手術において標準的な治療となっている。膝や肩、更に股関節などの大関節から肘や手指の小関節に至るまで関節鏡視下手術が行われているが、肘関節鏡視下手術においては今なお合併症が多い。肘関節鏡ARを実臨床で活用し、より安全な手技に変えることが本研究の目的である。術前画像データをコンピュータ上で再構成し、関節鏡画面に重畳表示させる関節鏡ARは現時点でのfirst in-human studyであり、最も合併症率の高い肘関節鏡手術から開始し、他の関節にも応用する。本研究から次世代型関節鏡の開発を加速する。
    肘関節鏡手術は他の関節鏡手術と比較して神経血管損傷などの重大な合併症の報告が多い。狭くて立体的に複雑な関節内構造に加え、神経が近くに存在していることが合併症の要因と考えられる。本研究課題はAugmented reality(AR)を用いた次世代型関節鏡システムの開発であるが、AR肘関節鏡の倫理委員会の承認を得るまでの間に我々は肘関節鏡手術のスキル向上を目的に、まずはじめに実体モデルを用いたトレーニングシステムを開発した。位置追跡装置を用いて肘関節鏡の軌道を追跡し、肘関節鏡手術の初心者と経験者のスコープ操作の違いを4次元に解析し比較した。
    健常ボランティアの肘関節MRI画像を用いて骨と神経の情報を抽出し、3Dプリンタで実体モデルを作成した。実体モデルの肘関節内に設置した4つの異物を摘出するタスクを設定し、肘関節鏡に取り付けたマーカーを光学式のポジショントラッカーが追跡し、速度、加速度と回転量を計測した。4名の肘関節鏡初心者と5名の経験者がタスクを実行した。
    結果としては肘関節鏡の移動平均速度と平均加速度は初心者と経験者では差が無かったが、Y軸方向の平均回転量において経験者が有意に初心者よりも多かった。経験者は単位時間あたりにより広い視野を観察していることが確認された。
    肘関節鏡手術にラーニングカーブがあることは良く知られている。効率よく手技を向上するための工夫が必要である。初心者と経験者の違いを明確にし、技術の向上を数値化することによって、医学教育の新たな分野でのエビデンスが獲得できると考えた。
    2020年3月31日に名古屋大学倫理委員会において条件付きでAR肘関節鏡手術が承認されたため、実際の臨床例においてAR肘関節鏡手術を行う予定である。
    AR肘関節鏡を行う上で第一のハードルであった倫理委員会の承認が得られた。これにより実際の臨床例においてAR肘関節鏡が行える見通しがついた。適応基準に照らして十分に安全性に考慮して1例目の手術を計画する予定である。
    肘関節鏡トレーニングとしても実体モデルを用いたタスクの処理を行うことによって肘関節鏡の訓練になる。術者はモニターを見ながら解剖学的な構造を頭の中でイメージしながら処置を行うことができた。今後も肘関節鏡の初心者にとって有効なスキルアップのシステムになると考える。
    AR肘関節鏡では、これまでにサルの肘関節の画像から3次元情報を得て、実際の肘関節鏡時に関節鏡モニターに神経と骨の情報を重畳表示することができている。今後、臨床例においては重畳表示の精度が最も重要な問題であり、実際の症例において精度検証を行い、改善していく予定である。
    対象疾患としては変形性肘関節症または上腕骨外側上顆炎を予定している、十分なinformed consentをもとに症例を積み上げていく。

 

社会貢献活動 1

  1. 奥三河メディカルバレー

    役割:講師, 企画

    2018年10月 - 現在

     詳細を見る

    対象: 研究者, 企業, 行政機関

    種別:セミナー・ワークショップ