全ての操作を遠隔化した消化器内視鏡治療ロボットの開発
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20K12700
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 90130:Medical systems-related
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| Research Institution | University of Occupational and Environmental Health, Japan |
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Principal Investigator |
久米 恵一郎 産業医科大学, 医学部, 准教授 (20320351)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
坂井 伸朗 九州工業大学, 大学院工学研究院, 准教授 (60346814)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
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| Keywords | 内視鏡ロボット |
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| Outline of Research at the Start |
消化器内視鏡治療の分野では現在もウイスキーの瓶の中で帆船を組み立てるような困難な作業を強いられている。これは、消化器内視鏡が１本のスコープに全ての機能を搭載したオールインワン型で、これを用いて術野の確保と鉗子処置を同時に行わねばならない協調操作が限界を迎えていることにある。 内視鏡治療も手技自体は単純な作業が大半であり、机上で行うかのように病変や臓器を手で支えながら切除・切開できれば、極めて容易となるのは想像に難くない。そこで、あたかもウイスキーの瓶の中から取りだしたような作業を可能とするマスタスレーブ型ロボットの開発により内視鏡治療を容易化・短時間化・平準化することが本研究の目的である。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は、全ての操作を完全遠隔化し且つ1人の内視鏡医で操作可能なマスタスレーブ型ロボットの開発により早期消化管癌をはじめとする内視鏡治療を容易化・短時間化・平準化することである。プロトタイプとしてETRS (Endoscopic therapeutic robot system)1号機を開発した。この1号機は、1)臨床使用可能なサイズとすべく、経口的に挿入するオーバーチューブ(直径2cm以内)に挿入可能な構成とし、2)全ての操作(把持鉗子・ナイフ鉗子・注射穿刺鉗子)がコンピュータ制御により1人の内視鏡医のみで直感的に遠隔操作(把持・ナイフ鉗子のマスタ装置には、2台の“Geomagic Touch” (3D Systems inc,USA) を使用)できることを目的として完成し。しかし、臨床応用可能な最終型までの課題として、1)ナイフ鉗子の操作角度が足りなくなること、2) 内視鏡のアングル操作を鋭角にすると把持鉗子・ナイフ鉗子の操作性が低下することがまず解決すべき課題で考え、これを解決したETRS2号機の開発が本研究期間での目的とした。
令和４年度までに、問題点を解決したETRS２号機は、ほぼ完成した。当初は本ロボットにより医師による早期消化管癌の治療である内視鏡的粘膜下層剥離術（ESD)の負担が軽減されることを目的としていた。しかし、ロボット治療化したことで、手技は全く別物となり、いわばゲーム感覚で実施できる。非医師でも実施可能な操作性である。そこで、ETRS２号機を用いれば、現状の通常のESDに熟練した医師と非医師の間で、大きなギャップが生じない可能性があり、膨大な臨床の経験則が短期間のロボットトレーニングに弛緩できることを証明すること次年度の課題として追加した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
今回の目的であるETRS２号機は、ほぼ完成した。現在、操作性を確認する目的で簡易ゲームをし、調整している。当初予定していなかったESD用のトレーニングマシンも開発した。
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| Strategy for Future Research Activity |
当初は本ロボットにより医師による早期消化管癌の治療である内視鏡的粘膜下層剥離術（ESD)の負担が軽減されることを目的としていた。しかし、ロボット治療化したことで、手技は全く別物となり、いわばゲーム感覚で実施できる。非医師でも実施可能な操作性である。そこで、非医師と医師で、新たに以下の計画を追加した。ロボット操作に適切なゲーム及びESDをこの２群で実施し、ESDの経験を持つ医師と非医師による習熟の差等を検討することとした。これに会わせて、ESD用のトレーニングマシンを新たに製作した。この比較試験は、延長した平成５年度に実施予定である。
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Report
(3 results)
Research Products
(1 results)
