2007 Fiscal Year Annual Research Report
腹腔内内視鏡手術のための訓練用マスタスレーブ型シミュレータシステムの構築
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19500425
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| Research Institution | Shibaura Institute of Technology |
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Principal Investigator |
小山 浩幸 Shibaura Institute of Technology, システム工学部, 教授 (40052881)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
米田 隆志 芝浦工業大学, システム工学部, 教授 (90011030)
足立 吉隆 芝浦工業大学, システム工学部, 准教授 (70407229)
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| Keywords | 医療支援 / 低侵襲手術 / 内視鏡手術 / トレーニング / シミュレータ / マスタスレーブ / 力覚付き鉗子 / 縫合訓練 |
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| Research Abstract |
本研究は,腹腔内内視鏡手術のための訓練用マスタスレローブ型シミマュレータの開発として,経験豊冨な医師が操作するマスタシミュレータの鉗子の動作.ならびに鉗子が把持する力や開いたときの臓器に接触する力の加え方を複数の生徒側のスレーブシミュレータにフィードバックさせて,同時にそのまま伝えるシステムの構築を目的とする.このマスタスレーブ型シミュレータは,鉗個々の微細な動きの再現と,生徒が鉗子に触れることであたかも自分が鉗子を操作しているような感覚を与えるマスタスレーブ型の訓練シミュレータである.本研究では,科研費交付前に右手側の長鉗子の開閉動作を除いた鉗子動作が再現できているマスタジミュレータを開発している.
平成19年度は,経験豊富な医師が操作するマスタシミュレータに鉗子の開閉め信号を取得する機構を追加させた7自由度構成のマスタシミュレータを製作した.また,生徒側で鉗子の動作を再現する右手側のスレーブシミュレータの設計製作を行った.さらに,マスタスレーブ間の動作ク制御回路を製作し,基本的な動作確認実験を行った.この結果,すべての動作を再現するには至っていないことと,研究協力の九州大学内視鏡トレーニングセンターの医師からは,マスタシミュレータのさらなる小型の指摘があり次年度以降の題である.
異なる形状の鉗子が取り付け可能なマスタシミュレータの機構開発としては,すでに九州大学内視鏡トレーニングセンターでトレーニング用として使用している使い捨て鉗子を採用し.これらの鉗子が搭載できるように改良を行った.
また,鉗子が臓器を把持する力と,鉗子が開いたときの臓器に接触する力を測定でき,シミュレータ搭載可能な鉗子に開発は,多くの研究開発が行われており.大変重要な研究項目である.力計測型鉗子の開発を行った.この力計測型鉗子ではパンドルと回転部との間で分解可能な鉗子を使用し,このハンドルと回転部の問にひずみゲージを用いたセンサを取り付けた.力覚提示センサの開発,力覚提示アクチュエータの開発,および制御プログラムの製作を行い,力覚提示可能た鉗子の可能性を得ることができた.この鉗子はシンプルな構造で,重量増加も少なく,実際の内視鏡外科手術にも使用でさるとものとして意義があると考えられる.次年度はマスタシミュレータ,スレーブシミュレータ量方に搭載し,どのくらいの力が加わっているか,どれほどの力を加えたら危険となるかを力フィードバックさせるシステムの構築を行う.
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