| 研究課題/領域番号 |
21K12744
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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 | 国立研究開発法人国立がん研究センター |
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研究代表者 |
竹中 慎 国立研究開発法人国立がん研究センター, 東病院, 医員 (60515211)
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| 研究分担者 |
廣瀬 佑輔 昭和大学, 医学部, 助教 (40869187)
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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 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2023年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円)
2022年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2021年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
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| キーワード | 自動操縦 / マニピュレーター / 人工知能 / 手術ロボット / 子宮マニピュレーター / 手術工程 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
背景：子宮マニピュレーター（以下UMP）は婦人科腹腔鏡手術に必須のデバイスであるが、これを持つためだけに医師の人的資源の損失が起きている．またロボット手術の導入で術者がUMPを直接操作できなくなり合併症リスクが高まった．
目的：UMP操作ロボットの開発を行う．
方法：まずはUMPの動作解析、UMP固定具の臨床への効果検証を行う．次にロボットアームを製作して、遠隔でUMP操作が可能か検証する．最後に機械学習による手術工程認識モデルを作成し、シミュレーターにて手術工程との連動によるUMP自動操作を検証する．
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| 研究成果の概要 |
子宮マニピュレーター（以下UMP）は婦人科腹腔鏡手術に必須のデバイスだが、人的資源の減少やロボット手術の導入により術者がUMPを直接操作することが困難となった。この課題を解決するために、我々はUMP操作ロボットの開発に取り組んだ。まず、UMPの動作解析のため約40症例のUMPの動きを角度計とカメラで観察し、各手術工程におけるUMPの角度を算出した。次にロボットアームを製作し、自動でUMP操作が可能かどうかを検証した。さらに、献体を用いて安全性評価を行った。最後に、機械学習による手術工程認識モデルを用い、シミュレーターで手術工程との連動によるUMP自動操作を検証した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究は、ロボット支援による子宮マニピュレーター（UMP）操作の自動化を実現することで、婦人科腹腔鏡手術における術者の負担軽減と手術精度の向上を目指している。学術的には、UMPの動作解析および機械学習を用いた自動操作モデルの構築は、ロボット手術の新たな応用例となり得る。社会的には、人的資源の不足や手術の複雑化に対応し、より多くの患者に高品質な医療を提供する一助となる。
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