Development and evaluation of a novel microwave energy-based flexible surgical device that integrates a flexible elastic loop mechanism and a coaxial half-split mechanism

2020 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 18H01408
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 20020:Robotics and intelligent system-related
• Research Institution: Shiga University of Medical Science
• Principal Investigator: Yamada Atsushi 滋賀医科大学, 医学部, 特任准教授 (40534334)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 仲 成幸 滋賀医科大学, 医学部, 非常勤講師 (10359771) ; 谷 徹 滋賀医科大学, 医学部, 特任教授 (20179823) ; 望山 洋 筑波大学, システム情報系, 教授 (40303333) ; 新田 哲久 滋賀医科大学, 医学部, 非常勤講師 (40324587) ; 森川 茂廣 滋賀医科大学, 神経難病研究センター, 客員教授 (60220042)
• Project Period (FY): 2018-04-01 – 2021-03-31
• Keywords: 屈曲機構 / 弾性ループ機構 / フレキシブルメカニズム

Outline of Final Research Achievements

We proposed flexible loop-based simple bending mechanisms for implementing continuum-type medical instruments, enabling physicians to manipulate easily and dexterously. Furthermore, we measured the system impedances of microwave energy-based surgical instruments to identify their ablation and sealing characteristics. Then, we tried to integrate the proposed flexible loop mechanisms and the microwave ablation system.

Free Research Field

医用工学，フレキシブルメカニズム，ロボティクス

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

近年，カテーテルなどの先端部の可動・屈曲性能に対して，従来のような簡易機能ではなく，高い性能要求がなされている．本研究で提案した屈曲機構・マニピュレーション機構は，保守的なワイヤ牽引機構をベースにしているため実現性が高いだけでなく，簡易な構造ながら，屈曲方向・角度・屈曲半径，屈曲特性などの性能は部品点数の多い高価な機器に匹敵するため，従来は性能が不十分であった単回使用機器の性能向上が期待できる．また，焼灼性能のメリットは多いが，治療機器のラインナップとしては経皮的な針型とハサミ型等の外科手術機器にとどまっていたマイクロ波手術機器を，その他の治療分野に拡大するための第一歩となりうる．