2006 Fiscal Year Annual Research Report
オープンMRI下高精度治療のための画像表示および治療ロボティクスシステム
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18680042
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
正宗 賢 東京大学, 大学院情報理工学系研究科, 助教授 (00280933)
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| Keywords | コンピュータ外科 / 医療用ロボット / 拡張現実感 / MRI / 非磁性アクチュエータ / 手術ナビゲーション / 超音波モータ / イメージガイド |
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| Research Abstract |
本研究では,オープンMRI下における高精度治療環境を実現するため,拡張現実感による画像表示装置およびカテーテル誘導治療支援ロボティクスの開発研究を目的とする.具体的には,非磁性ディスプレイ開発,リアルタイム位置トラッキングデバイスを取り付けた画像表示装置の開発,それらを組み合わせたImage Fusionシステムの開発を行い,また,術具トラッキングによるターゲット追尾型ロボットおよび精度補償を行う座標系統合インタフェースの研究を行う.本年度はこれまでに開発してきたMRI対応画像重畳ディスプレイおよびナビゲーション機能を搭載した穿刺ロボットシステムの開発・改良を行った.ディスプレイに関しては,従来研究で得られた技術である光ファイバ束による画像転送法を用い,ファイバの細径化を図った.これにより取り扱い易いディスプレイ表示装置を試作した.画像誘導下のロボット開発については,2自由度ロボットの改良を行い,また三次元位置計測装置用のマーカを取り付け,座標系統合を行った.0.2TのオープンMRI環境下,ファントムによる評価実験の結果,誤差2mm以内での穿刺を行うことが出来た.誤差要因としては,ロボットによる画像歪みや超音波モータによるアーチファクトによる画像ノイズ混入が考えられ,電磁波測定器による計測および対策・改良を行う.また,ロボットのアクチュエータとして超音波モータを用いた一方で,空圧駆動による完全非磁性アクチュエータの試作も行った.類似のエアーモータも研究がなされているが,本研究では確実な駆動を目指した機構を考案した.試作機は回転数2-5rpm,10mNm程度が得られ,また高いMRI対応性を有していた.今後はこれらを組み込んだロボット開発を行うと共に,画像表示との統合を図る.
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