2016 Fiscal Year Research-status Report
体内を自由に動きまわって治療を行うマイクロロボットへの挑戦
| Project/Area Number |
15K13906
|
|---|
| Research Institution | The University of Tokyo |
|---|
Principal Investigator |
光石 衛 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 教授 (90183110)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
山本 江 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 特任講師 (20641880)
杉田 直彦 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 教授 (70372406)
原田 香奈子 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 講師 (80409672) [Withdrawn]
|
|---|
| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
|
| Keywords | マイクロロボット |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では，血管内に磁性体で構成されたマイクロロボットを挿入し，外部磁場によりマイクロロボットの位置を制御することで脳動脈瘤まで移動して治療を行うことを想定している．先行研究では，複数のコイルペアを配置し，その中でマイクロロボットを駆動させていたため，装置が巨大でありワークスペースが極めて小さいという問題があった．本研究では，ロボットによりコイルを保持することを提案しており，体内のより広範囲でのマイクロロボットの移動を実現できる．
昨年度までは一対のコイルを用いて，直線状のチューブ，Y字型に分岐させたチューブ，実際の血管から再現した複数の複雑な分岐のあるチューブを用いて研究を行い，画像によるマイクロロボットの検出及びトラッキング，トラッキング結果を用いたフィードバック制御などを開発し，その性能を確認した．本年度は，産業用ロボットにコイルを搭載するシステムを設計した．実際の手術時間の解析結果に基づき，動脈瘤までの移動の時間を5～10分，必要な移動距離を150 mm ～450 mmと設定した．これにより，マイクロロボットの速度は0.5 ～1.5 mm/s，コイルを保持するロボットの速度を16～50 mm/sと設定した．また，直径が217 mmのコイルを製作して産業用ロボットに保持させた．ロボットによりコイルを移動できるため，ワークスペースには制限がないことが特徴である．対象とする血管は，流速0.2 ～0.7 m/sであるが，実験により流速0.1 ～0.31 m/sの環境下で0.6 mmの誤差でのマイクロロボットの移動を達成した．次に中大脳動脈を再現した血管モデルを開発し，その中をマイクロロボットが移動する実験を行った．
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
当初の計画通りに順調に進展している
|
| Strategy for Future Research Activity |
産業用ロボットアームを用いた実験装置を開発し，実験を行うことができた．今後は，その実験結果を解析し，提案するシステムの有用性を確認する予定である．
|
| Causes of Carryover |
残額では必要なソフトウェアの購入費に足りないため．
|
| Expenditure Plan for Carryover Budget |
来年度予算と合算し，解析用ソフトウェアの物品費として計上する．
|
Research Products
(1 results)
