| 研究課題/領域番号 |
21K12712
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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90130:医用システム関連
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| 研究機関 | 東京理科大学 |
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研究代表者 |
高松 利寛 東京理科大学, 研究推進機構生命医科学研究所, 講師 (10734949)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2023年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2022年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2021年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
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| キーワード | 大腸内視鏡 / ロボティクス / ダブルバルーン / 3Dプリンター / 内視鏡ロボット / 大腸モデル / 自動挿入 / 機械学習 / 内視鏡 / コロンモデル / 電動 / 大腸 / 消化管内視鏡 / ソフトアクチュエーター |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究では，大腸モデル内を走破可能な試作機を実現するために，1)電気的な操作が可能な内視鏡挿入デバイスの開発，2)デバイスコントロールアプリの開発，3) 大腸モデルへの挿入検討，4) 安全性確保のためのフィードバック，5)動物に対する挿入実験，6)機械学習による挿入方向の検知を実施する。以上の検討から改良を重ねることで，将来的に実用化されれば，これまで内視鏡医しか行えなかった大腸検査が，看護師や臨床検査技師などの医療従事者でも行えるようになる。
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| 研究成果の概要 |
現在内視鏡検査は，内視鏡の操作に長けた医師でしか行うことができない。そのため，使い捨て可能で，従来の内視鏡挿入のように痛みを感じることなく，誰でも安全に検査可能な自動で挿入できるような大腸内視鏡が求められている。
本研究では，その基礎的な技術を確立するために，2つのバルーンを備え，2つの筒がそれぞれ多重に湾曲駆動することにより，同軸から外れた方向に推進力を得る構造を開発した。
大腸モデルに対して挿入検討を行った結果，外筒および内筒湾曲部の湾曲，外筒および内筒バルーンの膨張・収縮，内筒の押引きの動作を片手でコントローラー操作し，もう片方の手で外筒の押込むことにより一人で盲腸までの挿入に成功した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究では，大腸挿入の簡易化を目的として，外筒・内筒が独立して電動で湾曲駆動するダブルバルーン内視鏡を開発し，非医療従事者一名の操縦で大腸モデルを走破可能であることが実証された。今回考案した構造を基盤として，適切な材料選定や微細加工によって操作精度を向上させ，より直感的なインターフェースに改良することで，従来の内視鏡挿入よりも容易かつ安全に挿入できる可能性を持っている。そして，AIなどが操縦の一部または全て担うようになれば，内視鏡現場で期待されている完全な内視鏡挿入の自動化も期待できる。
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