自動心嚢穿刺技術の開発：人工知能を用いた針たわみ制御手法の提案

• 研究課題/領域番号: 25K15941
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分90130:医用システム関連
• 研究機関: 帝京大学
• 研究代表者: 福嶋 勇太 帝京大学, 理工学部, 講師 (50754751)
• 研究期間 (年度): 2025-04-01 – 2029-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2025年度)
• 配分額: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円); 2028年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円); 2027年度: 130千円 (直接経費: 100千円、間接経費: 30千円); 2026年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円); 2025年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
• キーワード: 穿刺 / 機械学習 / ロボット / 針 / たわみ

研究開始時の研究の概要

心嚢穿刺は生命を左右する重要な手技である一方、心筋や臓器を損傷するリスクが高く、最悪の場合死亡に至る。本研究ではこの一連の手技を自動化し、安全かつ迅速な穿刺を実現する穿刺ロボットの開発を目指す。特に誤穿刺の一因である針のたわみに着目し、針底部に加わる力覚情報をもとにAIで針のたわみを時系列的に推定し、その結果から針底部位置を補正する針制御手法を構築する。複雑な時空間パターンへの対応と単一・多層組織での検証により、有効性と課題を明らかにし、最終的にロボット穿刺システムとして統合・評価を行う。