| 研究課題/領域番号 |
15K10320
|
|---|
| 研究機関 | 大阪医科大学 |
|---|
研究代表者 |
宮地 茂 大阪医科大学, 医学部, 准教授 (00293697)
|
|---|
| 研究分担者 |
永野 佳孝 愛知工科大学, 工学部, 教授 (40610142)
大西 宏之 大阪医科大学, 医学部, 講師 (10641657)
平松 亮 大阪医科大学, 医学部, 助教 (40609707)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2015-04-01 – 2018-03-31
|
| キーワード | 脳血管内手術 / ロボット / 遠隔操作 / カテーテル / ガイドワイヤー / マスター / スレーブ |
|---|
| 研究実績の概要 |
本研究の目的は、脳血管内治療における術者の被曝を最低限にし、テレメディシンによる遠隔操作を可能にするための安全で正確なロボット手術における操作システムを構築することである。初年度は操作部であるマスターとロボットが操作を再現するスレーブのロボットをそれぞれ開発した。カテーテルとガイドワイヤーは別々に操作する必要があるため、シャフトに対して回転操作時の反力と、軸方向操作時の反力を与えるための二つのモータによる制御と、カテーテルとワイヤーの軸方向と回転方向に操作反力を提示する操作デザインとした．ワイヤーの送り出し方式には小型化に適したローラー式を選定し、ねじり動作を実現するため、ローラー式試験機を回転させる構造とした。カテーテル操作側では，カテーテル先端の位置を瘤内で調整し、ガイドワイヤー操作側は，カテーテルを瘤に導入するためのガイドワイヤーの操作と，瘤内にコイルを充填していくデリバリーワイヤーの操作との両方を行えるようにした。マスター側では，短い長さで順次送るよりも，モータなどで用いて連続的に送った方が，ワイヤーの挿入力が小さくなるため、ワイヤーの送り量をスレーブ側のワイヤーの送り速度として変換することにした．またマスター側のワイヤーは持ちやすくするために，ワイヤーよりも太いシャフトにした。現在マスター側の操作における、操作性、抵抗性、再現性、安定性について評価するとともに、実際の操作に対するスレーブの動作の一致性の確認を行っている。
|
| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
本年度には、デバイスを操作するロボットフィンガーのハードウェアの製作を行う予定であり、この計画についてはほぼ実現されている。術者の持つ疑似デバイス（マスター）の動きを、実際のデバイスを持つロボット（スリーブ）が正確かつ遅滞なく再現できるかどうかを本年度中に検証する予定であったが、まだマスターとスリーブとの動作の接続が完全でないため、正確な評価を行うにいたっていない。
|
| 今後の研究の推進方策 |
今後、試験駆動を繰り返し、実験室でのロボット操作の確実な再現を早期に実現する。また、ワイヤーの送り量をスレーブ側のワイヤーの送り速度として変換するシステムが、臨床における術者の指による手技において、カテーテル、ワイヤーの実際の操作との違和感や抵抗感、および安全な制御が可能かどうかを検証する。一方、挿入力検知装置をガイドワイヤー挿入部に取り付け、抵抗感の認知が実際に機能するのかを検証する。平成28年度には、術者とロボットの認知-運動機能の共有化が実現された段階で、実際の血管モデルや動物モデルを用い、操作性をin-vitroに検証する。
|
| 次年度使用額が生じた理由 |
材料の低価格購入が実現できたことと、計画より実行がやや遅れた関係で、特に海外発表の機会がなかったことが、本年度経費が少なくなった理由である。
|
| 次年度使用額の使用計画 |
次年度には、遅れのある作動実験を円滑かつスピードアップして行う目的で、駆動システムを複数にするための開発費用に振り分けるとともに、初年度に実現しなかった海外での発表機会を増やす予定である。
|
