Development of uterine manipulator robot linked to surgical forceps or surgical process

2022 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 21K12744
• Research Institution: National Cancer Center Japan
• Principal Investigator: 竹中 慎 国立研究開発法人国立がん研究センター, 東病院, 医員 (60515211)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 廣瀬 佑輔 昭和大学, 医学部, 助教 (40869187)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: 子宮マニピュレーター / 自動操縦 / 人工知能 / 手術工程

Outline of Annual Research Achievements

研究実施計画では2022年度にロックアームでのUMP固定の評価、ロボットアームの作成、ロボット操作の検証、AI手術工程認識モデルの作成を計画していたが、一昨年度コロナ禍での研究遅滞によりロボットアームの製作までは行えなかった。研究実施計画の中項目ごとに現在の進捗を以下に示す。
①研究体制の整備：新たに大阪医療センターが共同機関に加わった。子宮マニピュレーターロボットに興味がある医師を確保したため研究の加速が期待できる。②臨床でのUMP動作解析：今年度は合計34例のデータを新たに追加した。撮影方法に不備があり11例は使用できないため実質的には23例が使用できるようになった。③手術工程ごとの動作一致率分析：マニピュレータの可動を5つのパラメーターに分けて、各工程における変化をグラフにした。④ロックアームでのUMP固定評価：腟口手前２ｃｍでロックアームに把持させたループにマニピュレーターを挿入して操作可能か検証し、マニピュレータを支える軸の位置を検討した。腟口手前２ｃｍだと通常の場合と比べて可動域が狭くなるため、軸を設定しないか、腟口の位置に持っていくべきことが判明した。⑤モックアップ製作：②‐④の結果を元に、共同研究期間の朝日サージカルロボティクスと数回のミーティングを行い、モックアップの設計をした。現在はモックアップを元にロボットアーム作成の調整を行っている。⑥工程のアノテーション：データを全てエクセルにまとめ、全ての動画に対して手術工程のアノテーションを行った。⑦AI手術工程認識モデル作成：研究遅滞をカバーするため、別研究で構築した手術工程認識モデルを活用することを検討している。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

一昨年のコロナ禍の遅れが響き、データ収集に時間を要した。それにより全体的に進捗が遅れている。

Strategy for Future Research Activity

子宮マニピュレーターロボットに興味を持つ研究者を新たに追加した。それにより二倍のエフォートにて現在研究を進めている。進捗に遅れが出ないように、研究者、事務員、共同研究機関との定期ミーティングを設定して進捗確認を行う。特に朝日サージカルロボティクスとのコミュニケーションを密にして、ロボットアーム制作の遅れを取り戻すことを目指す。また事務員および事務員のためのPC機器を購入して、効率的な作業環境を構築する。

Causes of Carryover

一昨年のコロナ禍で病院立ち入り制限によりマニピュレーターの撮影によるデータ収集が難航したため、全体的に研究が遅れており、2022年度は元々予定していたロボットアーム開発と国際学会での研究成果発表、PC購入ができなかった。今年度はこれらに加えてシミュレーターを購入予定であったが、昨年度作成した子宮モデルでシミュレーターを代替できると判断したため、事務員、アノテーターの人件費に回し、開発のスピードを速める。