2010 Fiscal Year Annual Research Report
器械出し看護師ロボットにおける中枢神経系と末梢神経系の構築と統合に関する研究
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22300181
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Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Research Institution | Tokyo Denki University |
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Principal Investigator |
宮脇 富士夫 東京電機大学, 理工学部, 教授 (50174222)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
福井 康裕 東京電機大学, 理工学部, 教授 (60112877)
大内 克洋 鈴鹿医療科学大学, 医用工学部, 准教授 (20322084)
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| Keywords | 器械出し看護師ロボット(SNR) / 外科モデル / 鏡視下手術 / RFIDアンテナ・タグ / 手術器具使用情報 / RFID手術器具トレイ / SNRハンド / 手術器具予測機能 |
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| Research Abstract |
1) "外科モデルによる器械出し看護師ロボット(SNR)駆動"および"術中情報取得による外科モデル駆動":Uppaal Timed AutomataとC++言語との間で信号の遣り取りが可能なアプリケーション・プログラム(DTRONと命名)の基本形はでき上がり、デモソフトで動作検証できた。しかし、これを既存のSNRシステムに実装した際にうまく動作できていず、検討中である。
2) 鏡視下手術の手術野における手術器具使用情報自動取得サブシステムの発展:手術器具のシャフトに貼付した薄いフィルム状のRFIDタグの情報を読み取ることが可能なRFIDアンテナの試作に成功し、手術の邪魔にならないサブシステムの完成に近づいた。
3) 手術器具の位置情報取得と個別認証が可能な器具トレイ・サブシステムの開発:1cm四方の空間分解能を有する40x80cmのRFID手術器具トレイ(2セットのRFIDユニットで構成)の試作品は完成した。各RFIDユニットは80個のRFIDアンテナ(40個の10x40cmのアンテナと40x10cmのアンテナそれぞれ40個から構成される)、1個のアンテナ切替器、1個のRFID制御ユニットから構成される。アンテナの順次切替、手術器具の個別認証と位置同定が可能なアンチコリジョン対応の制御ソフトウェアも開発できた。
4) SNR3号機のハンドの改良:平滑な手術器具トレイ上に置かれた器具を把持できるハンドを試作した。1個のマッキベン・アクチュエータによって駆動可能であるため、軽量でもある。
5) 内視鏡画像のリアルタイム解析:ニューラルネットワークによる内視鏡カラー動画像のリアルタイム解析をさらに発展させ、リアルタイムに胆嚢などの臓器同定が可能となった。
6) 器具予測機能と学習機能:SNRの重要な機能である器具予測機能は、平均して70%の的中率が可能なアルゴリズムを完成した。
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