2015 Fiscal Year Annual Research Report
双方向性の組み込みにより術者の感覚を最大限活用した腹腔鏡下手術用触覚センシング
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25289060
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| Research Institution | Nagoya Institute of Technology |
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Principal Investigator |
田中 由浩 名古屋工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (90432286)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
藤原 道隆 名古屋大学, 医学部附属病院, 准教授 (70378222)
坂口 正道 名古屋工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (60283727)
佐野 明人 名古屋工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (80196295)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 手術支援機器 / 触覚センサ / 双方向性 / メカトロニクス / 腫瘍 / 硬さ / 触覚ディスプレイ / 腹腔鏡下手術 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
内視鏡下手術には，術者の手（触覚）を直接術野に使用できない制約がある．本研究では，腹腔鏡下手術で，胃壁内側に生じた早期癌の検出を行なえる触診システムの開発を目的としている．特に，触覚センサと触覚ディスプレイを統合することで，触覚センサの情報を術者がリアルタイムに触覚を通じて体感可能にし，術者の触知覚における双方向性の活用，臨床的感覚を組み込んだシステム構築を狙っている．本年度は主に，開発した触覚センサを応用した硬さセンシング，および触覚センサと触覚ディスプレイを統合したシステムによるしこり検出の有効性評価を行った．
これまでに開発した触覚センサは，反射音を用いることで，シンプルかつ電気的安全性に優れ，センサ内部で発生した音の振幅と入力音との位相差から接触力と接触位置を検出することができる．接触位置は，センサが左右対称に対象に接触するという条件をつければ，接触面積に相当する情報となる．そこで，ヒトの硬さ知覚原理を基に，本センサを用いて取得した接触力と接触面積から対象の硬さの計測を試みた．硬さはしこり検出において重要な一つの指標となり得る．本手法は，単一のセンサで，かつこれまでのシステムと構成を変えずに硬さ計測を行なえる利点がある．正常の胃壁から早期癌に近い硬さを有する複数のサンプルに対する実験の結果，本手法が硬さ計測に有効であることが示された．
また，触覚センサと触覚ディスプレイを統合したシステムでは，実環境を考慮した状態での早期癌のファントムに対する検出実験や，生体組織に対する実験を行なった．しこりがある部分を触覚ディスプレイで感じることができ，実験は良好な結果を示した．特に検出実験では，本システムがしこり検出に有効であり，しこりを検出するまでに要する時間の短縮や確信度の向上についても効果が示唆された．
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| Research Progress Status |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Causes of Carryover |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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