2016 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(信濃町), 共同研究員 (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 / ロボット手術 / ロボットアーム / 歯科インプラント |
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| Outline of Annual Research Achievements |
昨年度の研究では, 効率的な情報伝達の手段としてスマートウォッチを用いた方法について研究を行った。。本年度は他の情報伝達装置との比較検討を行った。位置情報を計測する３軸ロボットマニュピレーターとスマートウォッチ（または、スマートフォン、タブレット型コンピュータ）を用い、試作機の性能を評価するために、決められた開始地点から目的地点への位置合わせを行う実験を行った。より大きな画面を持つデバイス、スマートフォン, タブレット型コンピュータに情報を表示した場合と比較した。それぞれの装置を確認しながら20回の位置合わせを行い、所要時間と精度を評価した。計測にはロボットマニュピレーターによって計算された位置情報を用いた。実験の結果はスマートウォッチは所要時間標準偏差：3.12秒 誤差標準偏差：0.295mm、スマートフォンは所要時間標準偏差：1.83秒 誤差標準偏差：0.256mm、タブレット型コンピュータは所要時間標準偏差：1.70秒 誤差標準偏差：0.254mmだった。位置の誤差に関してはそれぞれ差はなかった。しかし、所要時間に関しては他に比べてスマートウォッチが優位に時間を必要とした。（p<0.01）これはスマートウォッチの表示が他に比べ追従性に劣ることが考えられる。追従性が劣る原因としてWiFi接続ではなくBluetooth接続であることが考えられる。今後、Bluetooth通信の高速化、または接続方式の変更により解決する。使用感では、スマートウォッチは術野と焦点距離の差が少なく視認が容易であった。よって、手術ナビゲーション用のモニターとして優れていると考えた。今後は、表示速度とGUIの改善を行う予定である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
初年度に術者アシストを行い、患者に追随するロボットアームの研究について発表予定であったが３軸ロボットアームについて研究、検討が遅れており、システム構築としての当初の計画から遅れていると判断した。
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| Strategy for Future Research Activity |
術者アシストを行い、患者に追随するロボットアームの研究 ロボットアームの間接にモーターによる感覚システムを組み込む事により、術者の動作に応じて適度に位置情報 をサポートするシステムを完成させる。あたかも指導医が手を添えてアシストするような機構を目的としている。あらかじめ動作可能領域を設定しておくことで力覚により適切な埋入位置、角度を術者へ誘導することが可能である。システムの検討方法としてはり3Dプリンタを用いて顎骨モデルや従来の外科テンプレートを作成し完成したナビゲーションシステムの検証実験を行う。
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| Causes of Carryover |
28年度に購入予定であった、光学式3Dプリンタの販売が29年度となり購入できなかった。それに伴い、同時購入予定であった3Dプリンタ制御コンピュータ、3D作成用のコンピュータ、DICOM閲覧ソフトウェア、3Dモデリングソフトウェアも購入を延期とした。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
29年度に光学式3Dプリンタ、3Dプリンタ制御コンピュータ、3D作成用のコンピュータ、DICOM閲覧ソフトウェア、3Dモデリングソフトウェアを購入予定である。
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