一人手術を目指した装着型筋活動センサによる内視鏡下手術支援器具の開発

2015 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 26350539
• Research Institution: Nagasaki University
• Principal Investigator: 黒木 保 長崎大学, 医歯薬学総合研究科(医学系), 准教授 (90404219)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 北里 周 長崎大学, 病院(医学系), 助教 (00567167) ; 足立 智彦 長崎大学, 医歯薬学総合研究科(医学系), 客員研究員 (60437879) ; 諸麥 俊司 中央大学, 理工学部, 准教授 (70346930) ; 江口 晋 長崎大学, 医歯薬学総合研究科(医学系), 教授 (80404218)
• Project Period (FY): 2014-04-01 – 2017-03-31
• Keywords: 一人手術 / 内視鏡下手術支援器具 / 装着型筋活動センサ / 鏡視下手術

Outline of Annual Research Achievements

昨年度の研究により実臨床に向けた試作機を完成させた。最初の試作機では、側頭筋の動きを電気センサで感知するのみで動作させていたが、前後・左右・上下の動作切り替えがスムーズにいかなかった。そこで、側頭筋の動きに加え、頭部の傾きをジャイロセンサで感知するセンサを付加した。2つのセンサを同時に使用することで試作機の完成度は飛躍的に上昇した。次にユーザビリティーの確認を行った。ドライボックスを用いてカメラワークの行程解析を行い、動作の至適速度・角度を決定した。患者の腹部を模したドライボックスを製作し, 被験者にドライボックス内で一連の作業を行ってもらった。作業内容は比較的単純なものであり、リングを6本のピン間の移動で移動させるものである。被験者は21歳から24歳の男性5名で支援器具使用時 とヒトによるカメラ保持で上記課題を交互に5回ずつ計10回の測定を行った.平均作業時間は36.8秒で, 支援器具使用時がヒトによるカメラ保持の1.20倍という結果が得られ、実臨床でも十分に使用可能であると判断した。次にアニマルラボにて2回、実験用ブタを用いて胆嚢摘出術を行った。手術動画を解析し、術野展開と機器の動作性を解析した。

Current Status of Research Progress

1: Research has progressed more than it was originally planned.

Reason

当初の計画の側頭筋の筋活動センサを用いた内視鏡支援器具の動作に加え、頭部の傾きを感知するジャイロセンサを加えたことで動作性が向上したため、ウエットラボでの実験導入が予定より早く行われた。すでに2回のウエットラボを経て、動作性の確認、実臨床に向けてのさらなる改良を行っている。

Strategy for Future Research Activity

ウエットラボでの動作性を録画ビデオで解析し、術野のカメラ軸角度、動作スピード、動きのスムースさ、切り替え時間などを解析し、実臨床に向けての試作機の改良を行う。また、誤動作に対する安全性の向上を目指して安全装置の完成を目指す

Causes of Carryover

旅費が思ったよりも少し安価だったため。

Expenditure Plan for Carryover Budget

情報交換や情報収集に費やす。