2004 Fiscal Year Annual Research Report
触覚提示・画像誘導機能を持つ内視鏡型手術ロボットの開発
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16109008
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| Research Institution | Jikei University School of Medicine |
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Principal Investigator |
鈴木 直樹 東京慈恵会医科大学, 医学部, 教授 (40147327)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
田尻 久雄 東京慈恵会医科大学, 医学部, 教授 (20338916)
服部 麻木 東京慈恵会医科大学, 医学部, 講師 (90312024)
林部 充宏 東京慈恵会医科大学, 医学部, 助手 (40338934)
鈴木 薫之 東京慈恵会医科大学, 医学部, 助手 (20338908)
大竹 義人 東京慈恵会医科大学, 医学部, 助手 (80349563)
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| Keywords | 内視鏡型手術ロボット / 画像誘導システム / Data Fusion / 触覚提示 |
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| Research Abstract |
1.内視鏡ロボット用アーム部分試作
今までのロボット用アーム部分を試作した結果から得られた改良事項により、本プロジェクトに適した、各部品の構造、サイズ、アームの取り付け位置・方向、強度などを考慮したロボットアームをCADシステムにより設計し、製作に先立ってシミュレーションにより動作検証を行ってから実際の部品作製を行った。本年度では、この試作したロボットアームを利用し、アーム稼働範囲、内視鏡自体の動作を検証し、作業内容を拘束することのないようなアーム取り付け位置を決定し、本年度の設備備品に含まれる内視鏡スコープの外側部を加工して、ロボット本体部分の製作を行った。その後、本年度の設備備品である麻酔器等を設備した動物実験での内視鏡ロボット用アームの動作テストを繰り返し行い、操作性、精度、強度等の検討して改良を行った。特に左右アームの三次元的な稼働範囲位置により変化するアーム先端部鉗子の発生トルクを調べ、目的とする外科手術における作業内容が可能であるかを検討する。
2.内視鏡ロボット手術支援のためのData Fusionシステム用画像誘導システムの開発
本年度は、現有設備である三次元運動計測システム、本年度の設備備品に含まれる超小型磁気センサー(microBird)、およびパーソナルワークステーションを利用し、Data Fusionシステム部の試作を行った。この際、ファントム実験、摘出臓器を用いた実験により、内視鏡画像上で、肉眼では見ることのできない内部構造の情報を重畳表示する(Data Fusion)機能を決定した。そしてこの段階で、消化器内視鏡手術に適した画像誘導システムの表示方法の検討を行った。特にこの過程で、表示だけでなく、体内で柔軟に形状を変化させる内視鏡先端部の精度良い位置と方向を決定する手法を用い、体外に位置するロボット基部の絶対位置を三次元運動計測システムによって計測することにより画像誘導精度の向上を図った。
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