Development of Automated Pericardiocentesis Technique: Proposal of Needle Deflection Control Method Using Artificial Intelligence

Research Project

Project/Area Number	25K15941
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Allocation Type	Multi-year Fund
Section	一般
Review Section	Basic Section 90130:Medical systems-related
Research Institution	Teikyo University
Principal Investigator	福嶋勇太帝京大学, 理工学部, 講師 (50754751)
Project Period (FY)	2025-04-01 – 2029-03-31
Project Status	Granted (Fiscal Year 2025)
Budget Amount *help	¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000) Fiscal Year 2028: ¥520,000 (Direct Cost: ¥400,000、Indirect Cost: ¥120,000) Fiscal Year 2027: ¥130,000 (Direct Cost: ¥100,000、Indirect Cost: ¥30,000) Fiscal Year 2026: ¥520,000 (Direct Cost: ¥400,000、Indirect Cost: ¥120,000) Fiscal Year 2025: ¥3,380,000 (Direct Cost: ¥2,600,000、Indirect Cost: ¥780,000)
Keywords	穿刺 / 機械学習 / ロボット / 針 / たわみ
Outline of Research at the Start	心嚢穿刺は生命を左右する重要な手技である一方、心筋や臓器を損傷するリスクが高く、最悪の場合死亡に至る。本研究ではこの一連の手技を自動化し、安全かつ迅速な穿刺を実現する穿刺ロボットの開発を目指す。特に誤穿刺の一因である針のたわみに着目し、針底部に加わる力覚情報をもとにAIで針のたわみを時系列的に推定し、その結果から針底部位置を補正する針制御手法を構築する。複雑な時空間パターンへの対応と単一・多層組織での検証により、有効性と課題を明らかにし、最終的にロボット穿刺システムとして統合・評価を行う。