2012 Fiscal Year Annual Research Report
ブレインマシンインターフェイスを利用した単孔式手術支援ロボットの開発
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23650101
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| Research Institution | Waseda University |
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Principal Investigator |
藤江 正克 早稲田大学, 理工学術院, 教授 (20339716)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
小林 洋 早稲田大学, 理工学術院, 准教授 (50424817)
渡辺 広樹 早稲田大学, 理工学術院, 助手 (00609266)
橋爪 誠 九州大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (90198664)
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| Keywords | 単孔式手術支援ロボット / ブレイン・マシン・インターフェース / 手術支援ロボット / マスタ・スレーブ / SPS / メディカル・ロボティクス |
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| Research Abstract |
本研究ではブレイン・マシン・インターフェース技術を用いた単孔式手術支援ロボットの開発を行った．本研究を行うに辺り，（A)単孔式手術支援ロボットの開発とシステム開発，（B）脳活動計測を用いた手術支援ロボットの最適化設計の二つの技術課題を解決した．
（A）単孔式手術支援ロボットの開発とシステム開発： SILS支援用ロボットのプロトタイプを基に医師から臨床としての評価を受け，良好なhand-eye coordinationが得られるような設計に改良した．プロトタイプと比べ，内視鏡の位置を立体的に変化できる機構を用いて設計したため，医師はより直感的な操作が可能となる．改良した単孔式手術支援ロボットは豚試験片を用いたin vivo実験を行い，医師から高い評価を受けた．
（B）脳活動計測を用いた手術支援ロボットの最適化設計： 手術支援ロボット操作者の脳活動を計測し，直感的な操作性を定量化することで，脳内における脳内におけるhand-eye coordinationと直感的な操作性との関係性をモデル化し，最適なhand-eye coordinationの導出を行った．実験では，仮想空間にてロボット手術を実施している操作者の脳内血中酸化ヘモグロビン濃度を，脳活動計測装置光トポグラフィを用いて計測し，直感的な操作性を定量化した．実験の結果，操作者にとって最も直感的に操作可能であるhand-eye coordinationにおいて，脳内血中酸化ヘモグロビン濃度は有意に上昇した．
上記（A），（B）から，直感的な操作が可能な単孔式手術支援ロボットの開発，および脳活動計測による直感的な操作性の定量化を行った．今後は脳活動計測を用いて意図推定システムの構築を行い，ブレイン・マシン・インターフェースを用いた単孔式手術支援ロボットの操作手法の確立を目指す．
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[Presentation] 単孔式手術の支援を目的とした術具マニピュレータの開発2012
Author(s)
小林洋,関口雄太,野口建彦,高橋悠,豊田和孝,植村宗則,家入里志,富川盛雅,大平猛,橋爪誠,藤江正克
Organizer
第21回日本コンピュータ外科学会
Place of Presentation
徳島
Year and Date
20121102-03
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