2005 Fiscal Year Annual Research Report
高精度・X線低破爆・低侵襲を特徴とする手術ロボットと医用CAD/CAMシステム
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15206026
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
光石 衛 東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (90183110)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
割澤 伸一 東京大学, 大学院・工学系研究科, 助教授 (20262321)
中島 信行 東京大学, 大学院工学系研究科, 助手 (60011178)
杉田 直彦 東京大学, 大学院工学系研究科, 助手 (70372406)
守屋 秀繁 千葉大学, 大学院・医学研究院, 教授 (30092109)
鈴木 昌彦 千葉大学, 大学院・医学研究院, 助手 (10312951)
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| Keywords | ロボティック・サージェリ / 医用CAD / CAM / 人工膝関節置換術 / レジストレーション / 低侵襲手術 / X線低被爆 / 3次元位置計測 / 工具経路生成 |
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| Research Abstract |
(1)手術ロボットシステムの開発
昨年までの評価に基づき改良された要素部品を利用して、手術ロボットの実用化を目指し製作を行った。具体的には、ハードウエアのさらなる小型・軽量化を目指すとともに、最小侵襲人工関節置換術に対応可能なシステムを構築した。この時、骨切除ロボットに冗長制御軸を実装し、骨切除の姿勢を確定した後、この冗長軸を用いて工具姿勢を制御することで、最小侵襲機能を実現した。
(2)医用CAD/CAMソフトウェアの開発
人工関節置換術においては、狭い開創部から工具を進入させ、計画された骨領域を切除する必要がある。そこで、高度な機能を持つ医用CAD/CAMシステムを構築した。このシステムは、術前に人工関節の設置位置および切除領域を計画する術前計画CADと、術中に骨位置を認識するとともに、皮切位置を指定することで工具経路を生成する術中CAMからなる。特に最小侵襲手術に対応可能であることを特徴としている。
(3)システムの総合評価
システムの総合評価を行うために、最小侵襲手術を対象とした骨切除実験を行った。この時、単顆型人工膝関節置換手術(UKA)を対象とし、左足内側の片側置換を行った。ホルマリン固定された人体標本を用い、最小侵襲人工関節置換を施し、良好な結果を得た。また、7月に岡山大学医学部附属病院にて手術室への搬出入試験を行い、骨切除装置の可搬性評価および手術室におけるシステム要素のレイアウト配置を確認した。
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