多元計算解剖学の応用による超精密眼球モデルの開発

• Project Area: Multidisciplinary computational anatomy and its application to highly intelligent diagnosis and therapy
• Project/Area Number: 15H01110
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Science and Engineering
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 原田 香奈子 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 講師 (80409672)
• Project Period (FY): 2015-04-01 – 2017-03-31
• Project Status: Declined (Fiscal Year 2016)
• Budget Amount: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000); Fiscal Year 2015: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000)
• Keywords: 手術手技評価 / 手術トレーニング / 手術ロボット評価

Outline of Annual Research Achievements

本研究では眼科硝子体手術を対象とした精密眼球モデルの研究を行う．対象とする手術では，眼底の100μm以下の血管に対してマイクロピペットを用いてカニュレーションを行う．網膜の組織は一度傷つけると再生しないため，網膜に必要以上の負荷（接触力）をかけることなく，正確に術具を位置決めすることが求められる．動物実験などでは，接触力を計測することができず，また対象の個体差も無視できないため，定量的に技能や医療機器を評価できる精密眼球モデルの開発が求められている．
本研究では，名古屋大学と共同で眼底モデルを開発した眼底の血管走行を再現したモデルを開発し，そのモデルを力センサの上に配置することで眼底モデルへの接触力を定量的に評価できるシステムを開発した．開発したシステムの有用性を示すため，被験者によるタスクと別のプロジェクトで開発した眼科手術ロボットのマスタースレーブ制御でのタスクを行い，接触力について比較した．被験者3名による実験の結果，手技における接触力は14.3μmであり，ロボットによるタスクにおける接触力は5.8μmであることを示した．人の手技には手の振戦があるのに対し，ロボットでは振戦をカットし，さらに動作倍率を縮小しているため，力覚を備えていないロボットでも接触力を正確に制御できることを示した．精密眼科モデルは同様に術者のトレーニングや手術ロボットのトレーニングにも使用できると期待する．

Research Progress Status

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

27年度が最終年度であるため、記入しない。