| Project/Area Number |
22K18225
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Basic Section 90130:Medical systems-related
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| Research Institution | National Institute of Advanced Industrial Science and Technology |
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Principal Investigator |
津村 遼介 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 生命工学領域, 主任研究員 (50893971)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000)
Fiscal Year 2024: ¥520,000 (Direct Cost: ¥400,000、Indirect Cost: ¥120,000)
Fiscal Year 2023: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
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| Keywords | 医用ロボット / 聴診 / 自動化 |
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| Outline of Research at the Start |
少子高齢化による現役世代の医師の割合の減少に伴い， 医療の自動化の必要性は今後益々高まることが予想される. 自動化の対象として， 呼吸器疾患や心疾患のスクリーニングに必須とされている聴診に着目した.聴診の自動化を達成するためには，ロボット自体が患者の身体上の聴診器を当てる位置を自律的に認識する必要がある.しかしこの一連の動作を自律的に実施する際に，医師が感覚と経験に基づき行なう動作機序(身体知)がロボットには欠落している.本申請では，医師の身体知を規範としたロボットによる聴診の自動化を目的とし，聴取位置推定技術及び鮮明な聴診音の探索手法を構築する.
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| Outline of Annual Research Achievements |
少子高齢化による現役世代の医師の割合の減少に伴い，医療の自動化の必要性は今後益々高まることが予想される. 自動化の対象として，呼吸器疾患や心疾患のスクリーニングに必須とされている聴診に着目した.聴診の自動化を達成するためには，ロボット自体が患者の身体上の聴診器を当てる位置を自律的に認識する必要がある.しかしこの一連の動作を自律的に実施する際に，医師が感覚と経験に基づき行なう動作機序(身体知)がロボットには欠落している.本研究では，医師の身体知を規範としたロボットによる聴診の自動化を目的とし，聴取位置推定技術及び鮮明な聴診音の探索手法を構築する．
今年度は鮮明な聴診音を取得する際の課題抽出及び集音方法の検討を行った。聴診音の減衰抑制には体表面と聴診器の空隙のない接触が重要であることがわかった。聴診器と体表面の接触角度を0-25度の範囲で変更して聴診音を取得した際に7度近傍で顕著な低減を確認した。そこで聴診器と体表面の接触を適正化するためのボールジョイントを用いたエンドエフェクタを開発した。本機構は押圧によって受動的に聴診器の把持部の角度が調整されるため、巧緻なロボットアームの位置・姿勢制御が不要となる。ファントム実験において、本機構を導入することで聴診音の減衰の大幅な抑制を確認した。
今後は鮮明な聴診音の自律的取得を目指し、集音後の音質の判定手法及び効率的な探索手法の構築を行い、被験者を対象とした実験を実施する。
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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
鮮明な聴診音を取得する際の課題抽出及び集音方法の検討を行った。課題抽出では聴診音の減衰抑制には体表面と聴診器の空隙のない接触が重要であることがわかった。聴診器と体表面の接触角度を0-25度の範囲で変更して聴診音を取得した際に7度近傍で顕著な低減を確認した。集音方法の検討として、聴診器と体表面の接触を適正化するためのボールジョイントを用いたエンドエフェクタを開発した。本機構は押圧によって受動的に聴診器の把持部の角度が調整されるため、巧緻なロボットアームの位置・姿勢制御が不要となる。ファントム実験において、本機構を導入することで聴診音の減衰の大幅な抑制を確認した。
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| Strategy for Future Research Activity |
鮮明な聴診音の自律的取得を目指し、集音後の音質の判定手法及び効率的な探索手法の構築を行い、被験者を対象としたフィージビリティ検証実験を実施する。
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