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双方向性の組み込みにより術者の感覚を最大限活用した腹腔鏡下手術用触覚センシング

研究課題

研究課題/領域番号 25289060
研究種目

基盤研究(B)

配分区分一部基金
応募区分一般
研究分野 知能機械学・機械システム
研究機関名古屋工業大学

研究代表者

田中 由浩  名古屋工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (90432286)

研究分担者 藤原 道隆  名古屋大学, 医学部付属病院, 准教授 (70378222)
坂口 正道  名古屋工業大学, 大学院工学研究科, 准教授 (60283727)
佐野 明人  名古屋工業大学, 大学院工学研究科, 教授 (80196295)
研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
研究課題ステータス 完了 (2015年度)
配分額 *注記
18,590千円 (直接経費: 14,300千円、間接経費: 4,290千円)
2015年度: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2014年度: 5,980千円 (直接経費: 4,600千円、間接経費: 1,380千円)
2013年度: 8,190千円 (直接経費: 6,300千円、間接経費: 1,890千円)
キーワード手術支援機器 / 腹腔鏡下手術 / 触診 / 触覚センサ / 触覚ディスプレイ / 双方向性 / 音響 / 腫瘍 / メカトロニクス / 硬さ / 不潔領域 / 接触位置 / 触知覚
研究成果の概要

腹腔鏡下手術では,術者の手(触覚)を直接術野に使用できない制約がある.本研究では,触覚センサと触覚ディスプレイを統合したシステムを構築し,術者の触知覚における触覚受容と運動の双方向性を活用することで,腹腔鏡下手術での胃壁内側に生じた早期癌の検出(胃壁外側からの触診によるしこり検出)が可能な触診システムの開発を目的とした.研究の結果,反射音を用いた,シンプルかつ電気的安全性に優れ,滅菌や使い捨て可能な鉗子型触覚センサを開発し,触覚ディスプレイには,滅菌を必要としない足の甲にセンサ情報を触覚提示するデバイスを開発した.胃癌のファントムを用いた実験の結果,開発したシステムの有効性が確認された.

報告書

(4件)
  • 2015 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2014 実績報告書
  • 2013 実績報告書
  • 研究成果

    (29件)

すべて 2015 2014 2013 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (8件) (うち査読あり 5件、 謝辞記載あり 4件) 学会発表 (18件) (うち国際学会 2件、 招待講演 2件) 図書 (1件) 産業財産権 (1件)

  • [国際共同研究] Vrije Universiteit Amsterdam(オランダ)

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [雑誌論文] Softness measurement by forceps-type tactile sensor using acoustic reflection2015

    • 著者名/発表者名
      Tomohiro Fukuda, Yoshihiro Tanaka, Michitaka Fujiwara, and Akihito Sano
    • 雑誌名

      Proceedings of the 2015 IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems

      巻: - ページ: 3791-3796

    • DOI

      10.1109/iros.2015.7353909

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 術者の触知覚スキルを活用する腹腔鏡下手術用触診システム2015

    • 著者名/発表者名
      田中由浩,藤原道隆, 佐野明人
    • 雑誌名

      映像インダストリアル

      巻: 5 ページ: 66-70

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [雑誌論文] 触覚の情報化と活用~各人の触覚が持つ可能性と触覚コミュニケーションが拓く未来~2015

    • 著者名/発表者名
      田中由浩
    • 雑誌名

      電波技術協会報FORN

      巻: 306 ページ: 34-37

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Tactile sensor using acoustic reflection for lump detection in laparoscopic surgery2015

    • 著者名/発表者名
      Yoshihiro Tanaka, Tomohiro Fukuda, Michitaka Fujiwara, Akihito Sano
    • 雑誌名

      International Journal of Computer Assisted Radiology and Surgery

      巻: 10 号: 2 ページ: 183-193

    • DOI

      10.1007/s11548-014-1067-z

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Lump detection with tactile sensing system including haptic bidirectionality2014

    • 著者名/発表者名
      Yoshihiro Tanaka, Takanori Nagai, Michitaka Fujiwara, Akihito Sano
    • 雑誌名

      Proceedings of 14th International Symposium on Robotics and Applications

      巻: -

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Contact force and scanning velocity during active roughness perception2014

    • 著者名/発表者名
      Yoshihiro Tanaka, Wouter M. Bergmann Tiest, Astrid M. L. Kappers, and Akihito Sano
    • 雑誌名

      PLOS ONE

      巻: 9(3) 号: 3 ページ: e93363-e93363

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0093363

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 触知覚メカニズムと指・皮膚構造2014

    • 著者名/発表者名
      田中由浩, 佐野明人
    • 雑誌名

      バイオメカニズム学会誌

      巻: 38(1) ページ: 47-52

    • NAID

      130005145321

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [雑誌論文] Tactile sensing system including bidirectionality and enhancement of haptic perception by tactile feedback to distant part2013

    • 著者名/発表者名
      Yoshihiro Tanaka, Takanori Nagai, Masamichi Sakaguchi, Michitaka Fujiwara and Akihito Sano
    • 雑誌名

      Proceedings of the fifth joint EuroHaptics conference and IEEE Haptics Symposium (World Haptics 2013)

      巻: - ページ: 145-150

    • DOI

      10.1109/whc.2013.6548399

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 反射音を用いた鉗子型触覚センサによるしこり診断に向けた検討2015

    • 著者名/発表者名
      福田智弘,田中由浩,藤原道隆,佐野明人
    • 学会等名
      第16回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会
    • 発表場所
      名古屋
    • 年月日
      2015-12-14
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 反射音を用いた鉗子型触覚センサによる硬さ計測に向けた検討2015

    • 著者名/発表者名
      福田智弘,田中由浩,藤原道隆,佐野明人
    • 学会等名
      第33回日本ロボット学会学術講演会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2015-09-03
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Palpation system utilizing haptic bidirectionality for laparoscopic surgery2015

    • 著者名/発表者名
      Tomohiro Fukuda, Yoshihiro Tanaka, Michitaka Fujiwara, and Akihito Sano
    • 学会等名
      2015 IEEE World Haptics Conference
    • 発表場所
      Evanston, Il, USA
    • 年月日
      2015-06-22
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Study on a tactile sensor that detects both of contact position and force using acoustic reflection2015

    • 著者名/発表者名
      Tomohiro Fukuda, Yoshihiro Tanaka, Michitaka Fujiwara, Akihito Sano
    • 学会等名
      2015 ASME-ISPS /JSME-IIP Joint International Conference on Micromechatronics for Information and Precision Equipment
    • 発表場所
      Kobe, Japan
    • 年月日
      2015-06-14
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 触覚の双方向性を活用した腹腔鏡下触診システムのための足背部呈示型触覚ディスプレイ2015

    • 著者名/発表者名
      新垣修治,福田智弘,田中由浩,藤原道隆,佐野明人
    • 学会等名
      日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会2015
    • 発表場所
      京都
    • 年月日
      2015-05-17
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Haptic sensing devices including human haptic abilities2015

    • 著者名/発表者名
      Yoshihiro Tanaka, Akihito Sano
    • 学会等名
      1st IEEJ International Workshop on Sensing, Actuation, and Motion Control
    • 発表場所
      Nagoya, Japan
    • 年月日
      2015-03-09 – 2015-03-10
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 触知覚メカニズムの理解と活用2015

    • 著者名/発表者名
      田中由浩
    • 学会等名
      日本機械学会機械力学・計測制御部門東北地区ダイナミックス&コントロール研究会
    • 発表場所
      仙台
    • 年月日
      2015-02-10
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 接触位置と接触力を取得する反射音を用いた鉗子型触覚センサ2014

    • 著者名/発表者名
      福田智弘, 田中由浩, 藤原道隆, 佐野明人
    • 学会等名
      第15回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会(SI2014)
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2014-12-14 – 2014-12-17
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] A study on tactile display for haptic sensing system with sensory feedback for laparoscopic surgery2014

    • 著者名/発表者名
      Yoshihiro Tanaka, Shuji Aragaki, Tomohiro Fukuda, Michitaka Fujiwara, Akihito Sano
    • 学会等名
      25th IEEE International Symposium on Micro-NanoMechatronics and Human Science
    • 発表場所
      Nagoya, Japan
    • 年月日
      2014-11-09 – 2014-11-12
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 双方向性を組み込んだ触覚センシングシステムのための触覚提示装置に関する検討2014

    • 著者名/発表者名
      新垣修治, 田中由浩, 福田智弘, 藤原道隆, 佐野明人
    • 学会等名
      第32回日本ロボット学会学術講演会
    • 発表場所
      福岡
    • 年月日
      2014-09-04 – 2014-09-06
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 反射音を用いた鉗子型触覚センサの接触領域取得に向けた検討2014

    • 著者名/発表者名
      福田智弘, 田中由浩, 藤原道隆, 佐野明人
    • 学会等名
      第32回日本ロボット学会学術講演会
    • 発表場所
      福岡
    • 年月日
      2014-09-04 – 2014-09-06
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 反射音を用いた鉗子型触覚センサに関する理論的検討2014

    • 著者名/発表者名
      福田智弘, 田中由浩, 藤原道隆, 佐野明人
    • 学会等名
      日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会2014(ROBOMEC2014)
    • 発表場所
      富山
    • 年月日
      2014-05-25 – 2014-05-29
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 双方向性を組み込んだ腹腔鏡手術用触覚センシングシステムのための鉗子型触覚センサの開発2014

    • 著者名/発表者名
      福田智弘
    • 学会等名
      日本機械学会情報・知能・精密機器部門講演会
    • 発表場所
      東京
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 反射音を用いた鉗子型触覚センサのしこり検出に向けた改良2013

    • 著者名/発表者名
      福田智弘
    • 学会等名
      第14回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会(SI2013)
    • 発表場所
      神戸
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 左右の手で知覚される触感の相互作用に関する基礎検討2013

    • 著者名/発表者名
      橋本真佳
    • 学会等名
      第14回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会(SI2013)
    • 発表場所
      神戸
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 反射音を用いた鉗子型触覚センサの検討2013

    • 著者名/発表者名
      福田智弘
    • 学会等名
      第30回日本ロボット学会学術講演会
    • 発表場所
      八王子
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 双方向性を組み込んだ腹腔鏡下手術用触覚センサシステム2013

    • 著者名/発表者名
      田中由浩
    • 学会等名
      日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会2013(ROBOMEC2013)
    • 発表場所
      つくば
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 鉗子型双方向触覚センサシステムに向けた触覚提示装置に関する検討

    • 著者名/発表者名
      松岡翔太
    • 学会等名
      日本機械学会東海学生会第45回学生員卒業研究発表講演会
    • 発表場所
      名古屋
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [図書] 触覚認識メカニズムと応用技術―触覚センサ・触覚ディスプレイ―(増補版):触覚センサの産業・医療への応用2014

    • 著者名/発表者名
      田中由浩(下条誠, 前野 隆司, 篠田 裕之, 佐野 明人 編著)
    • 出版者
      S&T出版
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [産業財産権] 接触検出器具2014

    • 発明者名
      田中由浩, 藤原道隆, 佐野明人
    • 権利者名
      田中由浩, 藤原道隆, 佐野明人
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2014-171878
    • 出願年月日
      2014-08-26
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書

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公開日: 2013-05-21   更新日: 2019-07-29  

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