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脳活動のバラツキを考慮した手術支援ロボットの信頼性設計

研究課題

研究課題/領域番号 18K18405
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分90130:医用システム関連
研究機関東京工業大学 (2020)
早稲田大学 (2018-2019)

研究代表者

三浦 智  東京工業大学, 工学院, 講師 (70724566)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2020年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
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: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワード手術支援ロボット / 医療ロボティクス / 医用システム / ロボット支援手術
研究成果の概要

手術支援ロボットを操作している人の脳活動を解析することで,直感的な操作性を客観的・定量的に評価する手法を申請者は構築してきたが,試行毎・人毎に応じて脳活動にバラツキが生じるため,ロボットの設計案(最適解)が合理的に定まりにくいという問題がある.本研究では,仮想環境下でロボット手術を行う人の脳活動を近赤外光で計測し,信頼性設計理論を用いて,操作者の脳活動が確率的に最も活性化しやすいロボットの構造を導出した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

従来のロボット設計では,人毎・試行毎のバラツキに必ずしも対応できていない.また,従来の信頼性設計は構造物の耐久設計などに用いられることが多い.本研究の創造性は,操作者の脳活動に信頼性設計理論を用いることで,確率的に最も直感的に操作しやすいロボットの設計手法を構築する点にある.本研究の適用範囲は筋活動や視線,モーションなど,バラツキの生じる生体情報を用いたロボット設計に活用可能である.

報告書

(4件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (24件)

すべて 2021 2020 2019 2018 その他

すべて 雑誌論文 (7件) (うち国際共著 1件、 査読あり 5件) 学会発表 (14件) (うち国際学会 12件) 備考 (3件)

  • [雑誌論文] Brain machine interface using functional electrical stimulation and motion-related cortical potentials identified by a support vector machine2021

    • 著者名/発表者名
      Miura Satoshi、Takazawa Junichi、Kobayashi Yo、Fujie Masakatsu G.
    • 雑誌名

      IEEE/ASME Transactions on Mechatronics

      巻: In Press 号: 2 ページ: 1013-1021

    • DOI

      10.1109/tmech.2020.3015207

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Determination of the Gain for a Walking Speed Amplifying Belt Using Brain Activity, IEEE Transactions on Human-Machine Systems2020

    • 著者名/発表者名
      Satoshi Miura, Yuki Yokoo, Yasutaka Nakashima, Yoshikazu Ogaya, Misato Nihei, Takeshi Ando, Yo Kobayashi, Masakatsu G. Fujie
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Human-Machine Systems

      巻: 50 号: 2 ページ: 154-164

    • DOI

      10.1109/thms.2019.2961974

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書 2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Design factors for determining the radula shape of Euhadra Peliomphala2019

    • 著者名/発表者名
      Miura Satoshi、Saito Rikako、Parque Victor、Miyashita Tomoyuki
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 9 号: 1

    • DOI

      10.1038/s41598-018-36397-x

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Enhanced frequency analysis on a vibrated tumor with a compression cylinder2019

    • 著者名/発表者名
      Miura Satoshi、Ishiuchi Hidekazu、Shintaku Yuta、Parque Victor、Torisaka Ayako、Miyashita Tomoyuki
    • 雑誌名

      ROBOMECH Journal

      巻: 6 号: 1

    • DOI

      10.1186/s40648-019-0138-x

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Modeling optimizes the effect of the vertical stripe illusion for foot clearance on upstairs2019

    • 著者名/発表者名
      MIURA Satoshi、FUKUMOTO Ryota、KOBAYASHI Yo、FUJIE Masakatsu
    • 雑誌名

      Journal of Biomechanical Science and Engineering

      巻: 14 号: 1 ページ: 18-00216-18-00216

    • DOI

      10.1299/jbse.18-00216

    • NAID

      130007644368

    • ISSN
      1880-9863
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Data assimilation using particle filter for real-time identification of organ properties2019

    • 著者名/発表者名
      Nakano Sojuro、Miura Satoshi、Victor Parque、Torisaka Ayako、Miyashita Tomoyuki
    • 雑誌名

      The Journal of Engineering

      巻: 2019 号: 14 ページ: 517-521

    • DOI

      10.1049/joe.2018.9410

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Using Brain Activation to Evaluate Arrangements Aiding Hand-Eye Coordination in Surgical Robot Systems2018

    • 著者名/発表者名
      Miura Satoshi、Kawamura Kazuya、Kobayashi Yo、Fujie Masakatsu G.
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Biomedical Engineering

      巻: 印刷中 号: 8 ページ: 2352-2361

    • DOI

      10.1109/tbme.2018.2889316

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] Evaluation of Virtual Shadow’s Direction in Laparoscopic Surgery2020

    • 著者名/発表者名
      Satoshi Miura, Masaki Seki, Yuta Koreeda, Yang Cao, Kazuya Kawamura, Yo Kobayashi, Masakatsu G. Fujie, Tomoyuki Miyashita
    • 学会等名
      IEEE International Conference on Biomedical Robotics and Biomechatronics
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Accuracy of Virtual Shadow for Forceps Position Cognition in Laparoscopic Surgery2020

    • 著者名/発表者名
      Satoshi Miura, Masaki Seki, Yuta Koreeda, Yang Cao, Kazuya Kawamura, Yo Kobayashi, Masakatsu G. Fujie, Tomoyuki Miyashita
    • 学会等名
      International Conference on Design Engineering and Science (ICDES)
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Study on detection of material difference deeply buried in a soft tissue using impact oscillation under forced displacement2019

    • 著者名/発表者名
      Ayako Torisaka, Yuta Shintaku, Satoshi Miura, Victor Parque, Tomoyuki Miyashita,
    • 学会等名
      International Conference on Mechanics of Biomaterials and Tissues (ICMOBT)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Runnability Improvement of the moon rover with leg-circle transformable wheel2019

    • 著者名/発表者名
      Ayako Torisaka, Kohei Eguchi, Satoshi Miura, Victor Parque, Tomoyuki Miyashita
    • 学会等名
      International Conference on Adaptive Structures and Technologies (ICAST)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Development of Virtual Pipe Simulation System for Inspection Robot Design2019

    • 著者名/発表者名
      Satoshi Miura, Kazuya Kawamura, Masakatsu Fujie, Shigeki Sugano, Tomoyuki Miyashita
    • 学会等名
      International Conference on Engineering Design (ICED)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] On Vehicle Evaluation and Design using Data Envelopment Analysis with Hierarchical Concepts2019

    • 著者名/発表者名
      Victor Parque, Kazuhiro Honobe, Satoshi Miura, Tomoyuki Miyashita
    • 学会等名
      International Conference on Engineering Design (ICED)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A Study of Angular Momentum Unloading Strategy of Reaction Wheel by Solar Radiation Pressure Using Membrane Structure2019

    • 著者名/発表者名
      Kazuki Saito, Ayako Torisaka, Victor Parque, Satoshi Miura, Tomoyuki Miyashita
    • 学会等名
      International Symposium on Solar Sailing, Aachen (ISSS)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Development of Human-Like Driving Decision Making Model based on Human Brain Mechanism2019

    • 著者名/発表者名
      Tsuyoshi Sakuma, Satoshi Miura, Tomoyuki Miyashita, Masakatsu G. Fujie, Shigeki Sugano,
    • 学会等名
      IEEE/SICE International Symposium on System Integrations (SII)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Study on in-plane and out-of-plane deformation considering elastic plasticity of membrane2019

    • 著者名/発表者名
      Ayako Torisaka, Kohei Ogawa, Satoshi Miura, Victor Parque, Tomoyuki Miyashita, Hiroshi Yamakawa
    • 学会等名
      The American Institute of Aeronautics and Astronautics Science and Technology Forum and Exposition (AIAA SciTech Forum)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] On Parametric Excitation for Exploration of Lava Tubes and Caves2018

    • 著者名/発表者名
      Parque Victor、Kumai Masato、Miura Satoshi、Miyashita Tomoyuki
    • 学会等名
      Proceedings of International Conference Computational Science
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Spiral Folded Adhesive Plaster Optimization for Laparoscopic Surgery2018

    • 著者名/発表者名
      Miura Satoshi、Tsuda Naoya、Parque Victor、Miyashita Tomoyuki
    • 学会等名
      Proceedings of IEEE Engineering in Medicine and Biology Conference
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Enhanced Frequency Difference of Tumor inside Vibrated Tissue by a Compression Cylinder2018

    • 著者名/発表者名
      Miura Satoshi、Shintaku Yuta、Ishiuchi Hidekazu、Parque Victor、Miyashita Tomoyuki
    • 学会等名
      Proceedings of IEEE Engineering in Medicine and Biology Conference
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Development of Driving Intention Prediction System Based on Human Cognitive Mechanism2018

    • 著者名/発表者名
      Sakuma Tsuyoshi、Miura Satoshi、Miyashita Tomoyuki、Fujie Masakatsu G.、Sugano Shigeki
    • 学会等名
      Proceedings of IEEE International Conference on Real-time Computing and Robotics (RCAR)
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Spiral Folding of Thin Films with Curved Surface2018

    • 著者名/発表者名
      Parque Victor、Ogawa Kohei、Miura Satoshi、Miyashita Tomoyuki
    • 学会等名
      Proceedings of IEEE International Conference on Systems, Man, and Cybernetics (SMC)
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [備考] 東京工業大学三浦研究室ホームページ

    • URL

      https://sites.google.com/view/satoshi-miura

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [備考] 三浦智 Satoshi MIURA, Ph.D.

    • URL

      https://sites.google.com/view/satoshi-miura/top?authuser=0

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [備考] 個人サイト

    • URL

      https://sites.google.com/view/satoshi-miura/top?authuser=0

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2018-04-23   更新日: 2022-01-27  

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