2016 Fiscal Year Annual Research Report
Robust visual servoing for medical ultrasound for HIFU therapy
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25350568
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
中楯 龍 九州大学, 先端医療イノベーションセンター, 助教 (40584470)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
石井 裕之 早稲田大学, 理工学術院総合研究所(理工学研究所), 准教授(任期付) (10398927)
斎藤 明子 東京女子医科大学, 医学部, 准教授 (60101854) [Withdrawn]
剣持 一 九州大学, 先端医療イノベーションセンター, 特任助教 (60215134)
橋爪 誠 九州大学, 医学研究院, 教授 (90198664)
東 隆 東京大学, 大学院医学系研究科(医学部), 教授 (90421932)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | ロボティクス / 医工学 / 超音波 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、追従開始直前にスキャンして記録した患部周辺の微小範囲の超音波３Ｄデータと追従中に観測した２Ｄデータのマッチングにより、通常の２Ｄ超音波プローブのみで構成する３Ｄビジュアルサーボの性能を生体の治療、特に肝臓の集束超音波治療に適用可能な程度に高めることを目的としている。
H２８年度は、追加のセンシング機能を搭載し、ソフトウェアを改良することによりトラッキングエラーを小さくする研究を行った。ビジュアルサーボ系においては画像の取り込みや画像処理によるレイテンシが無視できない程度に存在すること、また可動部を軽量にする設計をしているものの必ずイナーシャが存在することから、時間遅れを伴うサーボ系となる。このため、追従誤差はフィードバック系を用いる限り、対象物の移動速度と時間遅れから求まる一定値より小さくすることができない。これを解決するため、肝臓の位置は被験者の呼吸によって定まると仮定し、呼吸を患者が口にくわえるフローセンサにより検知してフィードフォワード系を組み、追従誤差の縮小を図った。この結果、特に呼気吸気開始時の追従誤差を飛躍的に縮めることができた。また、ハードウェアに関してはロボットの安全性を高めるため、定加重ばねを用いた全軸の完全自重補償の追加により、モータへの定常負荷を減らす、姿勢３軸へのアブソリュートエンコーダの付加により追加の誤動作検知機能を持たせる、等の改良を行い、臨床応用に適した実験機を完成させた。
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Research Products
(4 results)
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[Presentation] Mechanical evaluation of Laparoscopic Ultrasound2016
Author(s)
Jumpei Arata, Kazunari Fukami, Susumu Oguri, Tetsuo Ikeda, Ryu Nakadate, Shinya Onogi, Masamichi Sakaguchi, Tomohiko Akahoshi, Kanako Harada, Mamoru Mitsuishi, Makoto Hashizume
Organizer
The 12th Asian Conference on Computer Aided Surgery
Place of Presentation
韓国
Year and Date
2016-10-14 – 2016-10-15
Int'l Joint Research
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