2021 Fiscal Year Research-status Report
Development of a transfer system of a precise inner force sense for a master-slave robotic surgical system
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18K12106
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| Research Institution | Tottori University |
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Principal Investigator |
森實 修一 鳥取大学, 医学部附属病院, 講師 (50419496)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
武中 篤 鳥取大学, 医学部, 教授 (50368669)
松永 忠雄 鳥取大学, 工学研究科, 准教授 (00396540)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 手術用鉗子 / 力覚 / フィードバック |
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| Outline of Annual Research Achievements |
2018年度はマスタースレイブ形式鉗子の試作モデルのモータの改善、システムの高速化を行うことで、高速処理を実行し全体的な処理速度の向上を図る計画であった。しかし、申請当初、協力を依頼していた業者での想定外の諸事情があり、当初の予定からの変更を余儀なくされた。2019年度には本学工学部のご支援もあり、手術用ロボット鉗子の精密な力覚センシング技術の開発研究を再開することができた。しかし、当初予定していた感圧エラストマーやEAMブレーキデバイスを用いた圧力検知システムの構築は断念する結果となった。今回は、鉗子内のワイヤ部分に取り付けた加工した光ファイバを利用した新たな発想の圧力検知システムの構築に取りかかった。本技術について2020年7月に特許出願を申請した。本システムでは、先端を特殊加工した光ファイバを用い、鉗子動作によるワイヤ変位を光信号に変換して力覚を測定するものである。具体的には、変位センサを構成する干渉部分にスペーサーを用いて干渉計を作成して、キャビティ―作成による干渉スペクトルを分光器にて測定した。本検証では、変位センタの距離分解能は約2μmであり、鉗子の力覚センシングは可能な分解能と考えられた。現在、変位センサの測定方法について、干渉を発生させるためのキャビティ長の保持される限界距離の測定、干渉部に入射光を当てる際のコリメーションを検討などを行っている。また、手術用鉗子の把持力計測のために小型圧力センサを搭載した簡易鉗子モデルを試作し、鉗子動作のためのワイヤにかかる力と把持力との関係を、それぞれ計測実験を行った。これらの結果は、今後、実臨床応用を考える上で大変有用なデータと考える。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
申請当初、協力を依頼していた業者での想定外の諸事情、コロナ禍の影響もあり、当初の予定からの変更を余儀なくされたため、全体的に遅れている。
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| Strategy for Future Research Activity |
鉗子を屈曲させた際のワイヤへの影響などを含め、現在のシステムでどこまで精密な圧力伝達システムが構築可能かどうかを検討していく。
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| Causes of Carryover |
コロナ禍の影響もあり、予定通りに研究が進まなかった。次年度はピッチを速め、計画通りに進めていく予定である。
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