| 研究課題/領域番号 |
18K04065
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分20020:ロボティクスおよび知能機械システム関連
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| 研究機関 | 大阪工業大学 |
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研究代表者 |
河合 俊和 大阪工業大学, ロボティクス&デザイン工学部, 教授 (90460766)
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| 研究分担者 |
西川 敦 大阪大学, 基礎工学研究科, 教授 (20283731)
西澤 祐吏 国立研究開発法人国立がん研究センター, 東病院, 室長 (50545001)
中村 達雄 京都大学, 医学研究科, 客員研究員 (70227908)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2020年度)
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| 配分額 *注記 |
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2020年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2019年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2018年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
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| キーワード | 手術支援ロボット / 鉗子マニピュレータ / 機構 / ローカル操作 / 医用ロボット / 第三の手 / マニピュレータ機構 / 医療ロボット / 術具マニピュレータ / ローカル操作インタフェース |
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| 研究成果の概要 |
内視鏡下手術における執刀医の第三の手として，臓器を把持牽引し作業空間をつくるローカル操作の鉗子ロボットを提案した．円環レールと直動ローラを備えるGuide型と，閉ループ機構でピボットを構成するGimbal-link型の各術具マニピュレータを開発した．試作機の機構特性を計測して，内視鏡下胆嚢摘出模擬手術を実施し，モータ駆動では臓器モデルに十分な張力をかけて術野を確保でき，モータ非励磁の手動操作も可能であったことから，鉗子助手としての有用性を明らかにした．さらに，数理情報に基づいて内視鏡画像を認識する操作インタフェースとして，水蒸気と鉗子先端の検出，術野セグメンテーションの各手法を構築した．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
医師と患者とロボットが共存協調できるロボット工学設計論が問われている．ヒトと共存し協調するマニピュレータの機構や制御に関する基盤技術の構築を医工連携研究で推進した．本研究で提案している機構や操作インタフェースを備える，とくに単体で臓器を把持して牽引する術具マニピュレータの研究は国内外になく，小型分散の手術支援ローカル操作ロボットを実現する上で必要不可欠な研究である．
本技術を確立することで，執刀医の負担が少なく安全な微細手術を支援する補助ツールとしてのロボットを内外に先駆けて提供できると考える．さらには，手術スタッフの省力化や医療費の低減，感染症対策が期待できる．
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