2015 Fiscal Year Research-status Report
感覚機能を応用した術者支援型ロボットアームを有する手術ナビゲーションシステム
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15K20486
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| Research Institution | Keio University |
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Principal Investigator |
臼田 慎 慶應義塾大学, 医学部, 助教 (70445287)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | ナビゲーションサージェリー / 時計型ウェアラブルコンピュータ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
術中情報の的確な視覚的伝達についての研究
ナビゲーションの情報を術者へ伝達する手段としてはわれわれは以前よりいくつかの方法を研究してきた。当初は一般的なモニターを間欠的に確認しながらの手術であったが、術野からの視点が大きく逸脱することが問題となっていた。そこでより効率的に必要な情報のみを提供することを目的として、ウェアラブルデバイスの応用を考えた。メガネ型と時計型、ディスプレイの形態を比較検討し最も手術操作の妨げにならないデバイス、ソフトウェアを開発することを目的とした。
本研究では3自由度のロボットマニピュレータによる力覚補助と時計型ウェアラブルコンピュータによる視覚補助を組み合わせたインプラント手術補助システムを試作した。ロボットマニピュレータは制御用PCによって補助力が制御され、術者の動作と協調して目的部位へ誘導することができる。また、時計型ウェアラブルコンピュータには（以下，時計型コンピュータ）Apple Watch（Apple社製）を応用した。目的部位との相対距離は制御用PCによって計算され、UDP通信によってリアルタイムにスマートフォン（iPhone 6;、Apple社製）へ転送される。転送されたデータはスマートフォン内で処理され、Bluetooth通信によって時計型コンピュータに情報が送られる。時計型コンピュータ上ではx、 y、 zの位置をグラフィカルに表示するとともに、目的位置への距離を表示することができる。また、誤差が設定値よりも小さくなった時に背景が緑に変化するよう設定することができる。試作機の性能を評価するために、あらかじめ決められた開始地点から目的地点への位置合わせを10秒間行う実験を行った。
実験の結果、位置合わせの精度が大きく向上しており、時計型コンピュータを用いた情報伝達の有効性が示せた。
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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
28年度に予定していた実験を先行させて行うことができ、さらなる28年度に発展した実験を行うことができる。
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| Strategy for Future Research Activity |
27年度の研究をさらに発展し、様々なデバイス（従来の大型ディスプレイ、ヘッドマウントディスプレイ型コンピュータ、術野側に置いたタブレット型コンピュータ、スマートフォン、ディスプレイサイズの異なる時計型コンピューター）による相違につき実験する。また、臨床モデルに近いシステムを構築し実際の手術に近い状態でシミュレーションを行い、術者の違いによるデータの蓄積を行う。
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| Causes of Carryover |
未使用額の発生は効率的な物品調達を行った結果である。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
次年度資金と合わせて消耗品購入に使用する予定である。
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Research Products
(3 results)
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[Journal Article] Auricular malformation treated by placement of an osseointegrated implant-supported epithesis using telenavigation and model simulation: A case report2015
Author(s)
Usuda Shin, Truppe Michael, Kaneko Tsuyoshi, Ogawa Kaoru, Asoda Seiji, Hatazawa Chika, Usuda Sho, Yamada Yuka, Ewers Rolf, Nakagawa Taneaki, Kawana Hiromasa
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Journal Title
Journal of Oral and Maxillofacial Surgery, Medicine, and Pathology
Volume: 27
Pages: 49-55
DOI
Peer Reviewed
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