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Novel surgical endoscopic instrument: implementing bird's-eye view in minimally invasive surgery

研究課題

研究課題/領域番号 19K23479
研究種目

研究活動スタート支援

配分区分基金
審査区分 0301:材料力学、生産工学、設計工学、流体工学、熱工学、機械力学、ロボティクス、航空宇宙工学、船舶海洋工学およびその関連分野
研究機関東京大学

研究代表者

ファラガッソ アンジェラ  東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 特任助教 (80847070)

研究期間 (年度) 2019-08-30 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
2020年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2019年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワードMedical robotics / Multi-camera system / Visual system / Fish-eye cameras / Extended view / Modular mechanism / MIS / Image stitching / Modular Mechanism / Expanded View / Visual-system / Medical Robotics / Fish-eye camera / Extended-View / Narrow Space Exploration / Modular sensor / Modula mechanism / Expanded view / Narrow space exploration / Smart design / Cable driven device / Visual System / Visual sensor / Laparoscopic surgery / Bird's-eye view
研究開始時の研究の概要

The aim of this research is to fulfil bird’s-eye view in MIS by designing a novel surgical endoscopic system. This will allow surgeons to have a broad 3D view alongside the instrument itself, and hence prevent injuries caused by the contact between the instrument’s body and the anatomical area.

研究成果の概要

低侵襲手術における狭視野の問題に対処するため、本研究では、複数の魚眼カメラを内蔵し、隣接する領域を異なる角度から可視化する画像処理アルゴリズムを伴う、新しい手術器具を提案した。
各モジュールは、魚眼カメラのカップルによって構成され、相対的な距離と角度を変えながら既知の位置に回転・並進させることができます。画像処理アルゴリズムは、カメラ画像をつなぎ合わせて、臨床医にリアルタイムで表示される拡大画像を作成します。画像処理アルゴリズムが失敗すると、画像は別々に表示され、器具の周辺を見ることができます。提案されたシステムは汎用性があり、狭い空間を探索する他のアプリケーションに採用することが可能です。

研究成果の学術的意義や社会的意義

The main features of the proposed system are its modularity and versatility. It is possible to change the type of cameras, employ more module together and adapt the designed device and image processing algorithm to different surgical operations and applications dealing with narrow space exploration.

報告書

(5件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (28件)

すべて 2023 2022 2021 2020 2019 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (8件) (うち国際共著 7件、 査読あり 1件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (17件) (うち国際学会 13件、 招待講演 11件) 学会・シンポジウム開催 (2件)

  • [国際共同研究] Technical University of Munich/TUM Department of Mechanical Engineering/MIMED Institute(ドイツ)

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Toward Multicamera Systems for Minimally Invasive Surgery2023

    • 著者名/発表者名
      Faragasso Angela、Mitchel Scean、Cosentino Sarah、Asama Hajime
    • 雑誌名

      IEEE Sensors Letters

      巻: 7 号: 3 ページ: 1-4

    • DOI

      10.1109/lsens.2023.3240745

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [雑誌論文] Reproducibility challenges in robotic surgery2023

    • 著者名/発表者名
      Faragasso Angela、Bonsignorio Fabio
    • 雑誌名

      Frontiers in Robotics and AI

      巻: 10 ページ: 1-10

    • DOI

      10.3389/frobt.2023.1127972

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Socially aware robot navigation in crowds via deep reinforcement learning with resilient reward functions2022

    • 著者名/発表者名
      Lu Xiaojun、Woo Hanwool、Faragasso Angela、Yamashita Atsushi、Asama Hajime
    • 雑誌名

      Advanced Robotics

      巻: 36 号: 8 ページ: 388-403

    • DOI

      10.1080/01691864.2022.2043184

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書 2021 実施状況報告書
    • オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Women in STEM: Snapshots from a Few Asian Countries2022

    • 著者名/発表者名
      Chowdhury Fahmida N、Bhattacharya Basabdatta Sen、Cho Hye-Kung、Faragasso Angela、Gebeshuber Ille C.、Ciuperca Ella Magdalena、Marinova Galia、Doyle-Kent Mary
    • 雑誌名

      IFAC-PapersOnLine

      巻: 55 号: 39 ページ: 204-209

    • DOI

      10.1016/j.ifacol.2022.12.060

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Camera Orientation Estimation in Leaking Indoor Environment via Vanishing Point of Water Drops2020

    • 著者名/発表者名
      Hao Xu, Ren Komatsu, Hanwool Woo, Angela Faragasso, Atsushi Yamashita, Hajime Asama
    • 雑誌名

      2020 IEEE International Symposium on Safety, Security, and Rescue Robotics (SSRR)

      巻: 0 ページ: 0-0

    • DOI

      10.1109/ssrr50563.2020.9292615

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際共著
  • [雑誌論文] On the Extinction?Free Stabilization of Predator-Prey Dynamics2020

    • 著者名/発表者名
      Massaroli Stefano、Califano Federico、Faragasso Angela、Yamashita Atsushi、Asama Hajime
    • 雑誌名

      IEEE Control Systems Letters

      巻: 4 号: 4 ページ: 964-969

    • DOI

      10.1109/lcsys.2020.2997741

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際共著
  • [雑誌論文] Multistable Energy Shaping of Passive Linear Systems with Hybrid Mode Selector2020

    • 著者名/発表者名
      Massaroli Stefano、Califano Federico、Faragasso Angela、Yamashita Atsushi、Asama Hajime
    • 雑誌名

      IFAC-PapersOnLine

      巻: 53 号: 2 ページ: 9118-9124

    • DOI

      10.1016/j.ifacol.2020.12.2151

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際共著
  • [雑誌論文] Automatic Design of Compliant Surgical Forceps With Adaptive Grasping Functions2020

    • 著者名/発表者名
      Y. Sun, Y. Liu, L. Xu, Y. Zou, A. Faragasso and T. C. Lueth
    • 雑誌名

      IEEE Robotics and Automation Letters

      巻: 5 号: 2 ページ: 1094-1101

    • DOI

      10.1109/lra.2020.2967715

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際共著
  • [学会発表] Towards Multi-camera systems for MIS2022

    • 著者名/発表者名
      Angela Faragasso
    • 学会等名
      Technical University of Munich & University of Tokyo TUM-UTokyo Excellence, Diversity, and Mobility Workshop 2023
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Novel Mechanical Manipulator for Efficient Fuel Debris Retrieval2022

    • 著者名/発表者名
      Angela Faragasso
    • 学会等名
      Technical University of Munich & University of Tokyo TUM-UTokyo Excellence, Diversity, and Mobility Workshop 2022
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Robotics Research and Education: Present and Future2022

    • 著者名/発表者名
      Angela Faragasso
    • 学会等名
      Seminar at the University of New South Wales
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Smart design of effective robot mechanisms and devices2022

    • 著者名/発表者名
      Angela Faragasso
    • 学会等名
      International Workshop on Embodied Intelligence
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Reproducibility and Benchmarking in Robotics for Healthcare and Nuclear Decommissioning2022

    • 著者名/発表者名
      Angela Faragasso
    • 学会等名
      Joint Workshop on AI Driving Olympics and Steps Towards Widespread Reproducibility of Research and Objective Performance Evaluation of Intelligent Robotic Systems
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Novel Mechanical Manipulator for Efficient Fuel Debris Retrieval2022

    • 著者名/発表者名
      Angela Faragasso
    • 学会等名
      TUM-UTokyo On-line Workshop 2022 "Excellence, Diversity, and Mobility "
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Reproducibility and Benchmarking in the field: from Healthcare to Nuclear Decommissioning2021

    • 著者名/発表者名
      Angela Faragasso
    • 学会等名
      International Conference on Intelligent Robots and Systems
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Reproducibility and Benchmarking in Robotics and Healthcare2021

    • 著者名/発表者名
      Angela Faragasso
    • 学会等名
      The International Conference on Robotics and Automation
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Smart design of effective robot mechanisms and devices2021

    • 著者名/発表者名
      Angela Faragasso
    • 学会等名
      2021 Workshop on Embodied Intelligence
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Robotics Research and Education: Present and Future2021

    • 著者名/発表者名
      Angela Faragasso
    • 学会等名
      The University of New South Wales (UNSW)
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Reproducibility and benchmarking in Robotics and Healthcare2020

    • 著者名/発表者名
      Angela Faragasso
    • 学会等名
      Lecture at Worcester Polytechnic Institute (WPI)
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Replicability and Reproducibility in Medical Robotics: How accurately can we train our doctors?2020

    • 著者名/発表者名
      Angela Faragasso
    • 学会等名
      RoPat 2020 - IEEE/RSJ IROS 2020 Workshop on "Robot-assisted Medical Examination Training"
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Toward Reproducible Research: Benchmarking and Verification in Medical and Remote-Controlled Rescue Robotics2019

    • 著者名/発表者名
      Angela Faragasso
    • 学会等名
      Seminar at La Sapienza, University of Rome
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Remote Technology for Decommissioning and Its Expansion to Other Application2019

    • 著者名/発表者名
      Angela Faragasso
    • 学会等名
      Seminar at Nankai University
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Reproducibility of Research, Benchmarking and Verification in Medical Robotic2019

    • 著者名/発表者名
      Angela Faragasso
    • 学会等名
      Search Results Web result with site links IROS 2019 -The 2019 IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems (IROS 2019)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Port-Hamiltonian Approach to Neural Network Training2019

    • 著者名/発表者名
      Stefano Massaroli
    • 学会等名
      58th Conference on Decision and Control (CDC) - Nice, France - December 11th-13th
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] A Novel Recursive Linear Estimator Based on the Frisch Scheme2019

    • 著者名/発表者名
      Stefano Massaroli
    • 学会等名
      2th Asian Control Conference (ASCC)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会・シンポジウム開催] Steps Towards Widespread Reproducibility of Research and Objective Performance Evaluation of Intelligent Robotic Systems2021

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会・シンポジウム開催] Autonomous System in Medicine Workshop2020

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書

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公開日: 2019-09-03   更新日: 2024-01-30  

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