マイクロマニプレ-タ応用によるマイクロサ-ジェリ支援システムの開発

1990 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 63890007
• Research Institution: Faculty of Engineering, University of Tokyo
• Principal Investigator: 土肥 健純 東京大学, 工学部, 教授 (40130299)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 藤森 康朝 (株)東芝生産技術研究所, 主任研究員 ; 野村 恭也 東京大学, 医学部, 教授 (30009948) ; 増田 寛次郎 東京大学, 医学部, 教授 (60010188) ; 都築 正和 東京大学, 医学部, 教授 (30010169) ; 黒川 高秀 東京大学, 医学部, 教授 (90010298) ; 大園 成夫 東京大学, 工学部, 教授 (10010878)
• Keywords: マイクロサ-ジェリ / 外科手術 / マニプレ-タ / エキシマレ-ザ / 穿刺 / レ-ザスキャナ / 角膜屈折矯正術 / 術野計測

Research Abstract

・角膜マイクロサ-ジェリ-を目的としたレ-ザ-スキャニングシステムについて:角膜形状計測システムにおいては、従来HeーNeレ-ザ光を用いて測定を行ってきたが、その場合膜表面でのレ-ザ-光の散乱が弱いため、測定にエラ-を生じると言う問題点があった。本年度は臨床診断用の蛍光物質(フルオレセイン)と微弱な紫外光(非常に弱めたエキシマレ-ザ-光)を用いることによって、エラ-を生じずに角膜の形状計測が可能となった。一方、角膜切除システムにおいては、従来熱影響なく角膜を切除するため、紫外域レ-ザのエキシマレ-ザを用いてきたが、大型でメンテナンスが容易でない、危険なガスを用いる必要があるという問題点があった。本年度は紫外域レ-ザとしてエキシマレ-ザに加え、臨床で幅広く用いられているYAGレ-ザの第4および第5高調波を用いて、角膜切除の基礎的な実験を行った。その結果、角膜の切除性能は特に問題無いことが判明した。
・定位脳手術を目的とした穿刺マニプレ-タについて:昨年度は、穿刺方向を自動的に指示し、穿刺可能な3自由度マニプレ-タが開発された。本年度はそのマニプレ-タに、更に穿刺位置を指定するxyzテ-ブルによる3自由度を付加した。これにより、当研究室において開発されてきた、CT等の断層像から臓器、血管などの3次元モデルを生成するCAS(Computer Aided Surgery)システムによって、穿刺位置および血管を損傷せずに安全に穿刺が行える最適穿刺方向を算出し、そのデ-タに従って自動的に穿刺を行うことが可能になった。穿刺位置の位置ぎめ精度は各軸0.05mm以下、穿刺方向の位置ぎめ精度は各軸0.1mm以下で、システム全体で0.5mm以下の位置ぎめ精度が得られた。

Research Products

• [Publications] 坂本 映,土肥健純他: "マイクロサ-ジェリ支援用レ-ザスキャナシステムの開発" LST学会誌. 3. 8-13 (1990)
• [Publications] 坂本 映,土肥健純他: "マイクロサ-ジェリ支援レ-ザスキャニングシステムの開発" ME学会誌. 28. 31-39 (1990)