2013 Fiscal Year Research-status Report
メカトロニクスと医用ナビゲーションシステムの統合による超音波自動撮像システム
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25870211
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Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
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| Research Institution | Tokyo University of Agriculture and Technology |
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Principal Investigator |
小野木 真哉 東京農工大学, 大学院生物システム応用科学府, 助教 (40456166)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 医療システム / 超音波 / メカトロニクス / ナビゲーションシステム |
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| Research Abstract |
超音波診断装置の技術的課題として，撮像するためには手でプローブを把持・走査しなければならないことが挙げられる．これは，検査技師の負担となっているだけでなく，プローブ位置が定量的でないために，画像取得の再現性や複数に分けて取得した画像の統合ができない原因となっている．そのため，定量的な撮像断面位置の自動制御が実現すれば，CTやMRIの様に定量的な位置情報に基づいた撮像位置の指定や，術具等にプローブを自動追従させることによる自動超音波ナビゲーションへの応用などが期待される．そこで，メカトロニクスと医用ナビゲーションシステムの統合による超音波自動撮像システムの実現を目的とする．平成25年度には，(1) ロボットによる撮像断面の定量的位置決め制御に関する検討，(2) 複数回にわけて取得された画像統合による3次元ボリュームの自動撮像技術の検討, (3) 超音波ガイド下穿刺のための撮像断面の位置制御について，検討・開発・評価を実施した．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
平成25年度は，(1) ロボットによる撮像断面の定量的位置決め制御に関する検討，(2) 複数回にわけて取得された画像統合による3次元ボリュームの自動撮像技術の検討, (3) 超音波ガイド下穿刺のための撮像断面の位置制御について，検討・開発・評価を実施し，一部，平成26年度以降の計画を含んでいるため当初の計画よりも進展していると言える．一方，ハードウェアの改良について検討中であり，平成25年度に終了することはできなかったため，引き続き検討していく．
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| Strategy for Future Research Activity |
本年度はハードウェアの再設計を含めた改良を重点的に，下記研究項目について実施する予定である．
(1) プローブ走査ロボットのための空気圧アクチュエータの高精度制御に関する検討(継続): 継続して，ロボットの応答性・制御性の向上を目的としたハード・ソフトの改良について検討する．
(2) 並列化によるロボット制御性の向上: 現在，A/D，D/A変換ボードを搭載した一台のワークステーションで全てのアクチュエータの制御を行っており応答性やシステムの安定性に課題がある．そこで，(1)と同時に各アクチュエータをマイクロプロセッサで制御する制御コントローラを開発し，機能のモジュール化・並列化を実施する．
(3) ロボット・ナビゲーション統合ソフトウェアの構築: 平成25年度に開発した穿刺ナビゲーションやボリューム構築システムのソフトウェアの改良を行う．コアとなるアルゴリズムだけでなくソフトウェア全体の安定性や，ロボット制御部との通信などについて見直す予定である．
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
軽量かつ高牽引力を有する空気圧アクチュエータの特性を活かしつつ，より応答性の高い機構の検討・設計を慎重に行っており開発・製作にまで至っていないため，機構試作費用を執行できなかった．
継続して，ロボット部の設計を行っており，十分な検討の上，平成26年度中に試作する予定である．
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