2016 Fiscal Year Annual Research Report
Development of a palpation sensor system for quantitative measurement of tactile properties of biological soft tissues
| Project/Area Number |
26330199
|
|---|
| Research Institution | Maebashi Institute of Technology |
|---|
Principal Investigator |
王 鋒 前橋工科大学, 工学部, 教授 (80323046)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
|
| Keywords | スマートセンサ情報システム / 触覚 / 触診 / センサ / 柔軟生体組織 / 乳がん / PVDF / 感圧ゴム |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、将来医師に腫瘍などの触診を定量化する手法の提供、また一般人にも在宅で乳がん等の病変の早期発見に使用可能の装置の提供、さらに低侵襲手術ロボットに触覚フィードバック技術の提供を目指して、複数種の機能性材料を利用して、柔軟な生体組織の弾性・粘弾性特徴等の触覚性状を同時に測ることにより、正常組織と腫瘍などの病変組織の識別を可能とする触診センサシステムを開発するものである。
研究期間中、センサ受感材としてPVDFフィルムと感圧ゴム等を利用し、センサ本体、センサ駆動装置、計測電子回路等のハードウェアを構築した。またセンサ出力から対象物の触覚性状を表すパラメータを検討し、パラメータを抽出する信号処理ソフトウェアを構築した。
最終年度中、これまでの研究の知見をもとに、特にセンサの小型化、再現性向上を目的として、センサ構造、信号処理ソフトウェアの改良改善を中心として研究を実施していた。柔軟な人肌ゲルのベース材に硬い異物を埋め込んだ実験対象物を利用して、改良したセンサシステムの検証実験を行った。実験結果により、センサ出力から異物の有無に関係せずベース材の硬さの特定と、異物の有無、異物の部位の検出が可能であることを確認した。さらに医療教育用「乳がん触診モデル」を用いてシステム検証実験を行い、正常部位の組織と乳がん、線維腫瘍などの病変部位の組織を定量化的判別できることを確認した。将来、動物実験、臨床実験等を経てセンサシステムの実用化を目指す。
また、PVDFの触覚センサへの応用の新展開の研究も進めている。
研究成果を学術講演会や、大学ブックレットを通じて社会に発信している。成果を取り纏め学術誌への投稿が準備中である。
|
