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2018 年度 実績報告書

鏡視下手術支援ロボットも臓器同定が可能な可視光・不可視光同時撮像内視鏡の開発研究

研究課題

研究課題/領域番号 16K12915
研究機関東京電機大学

研究代表者

宮脇 富士夫  東京電機大学, 理工学部, 教授 (50174222)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
キーワード鏡視下手術支援ロボット / 器械出し看護師ロボット / 臓器同定 / 内視鏡 / 透過・遮断フィルタ / 近紫外光用カメラ / 不可視光撮像 / 可視光撮像
研究実績の概要

1)事前評価:近紫外光用カメラとして購入したARTCAM-500MI-BW-WOM-OPを暗室で評価した。被写体の人体模型から近紫外光源(375 nm)は100 mm離し、被写体からの反射光量を測定する分光器は50 mm離して設置し、紫外光透過フィルタを装着したカメラは焦点距離の関係で500 mm離して設置した。分光器で取得した反射光量のピークが約13.8万Countsのとき十分認識可能な画像が取得できた。紫外光透過フィルタはこれまでの評価から約40 %減衰することが分かっているため、カメラには約8.3万Countsの光量が届いていると判断した。
装着後評価: UVカメラ装着内視鏡の先端は焦点の合う距離である40 mmに設置したが、事前評価と同様の光量にも拘わらずカメラは認識可能な画像を取得できなかった。
検討結果:フィルタによる前記の減衰率以外に、ロッドレンズによって約16%減衰し、二個の光束分割プリズム表面でそれぞれ約10%減衰することが判った。これに設計段階から既知の入射光の振り分け率を加味すると、可視光カメラ素子には入射光の約23%、赤外光カメラ素子には約13%、紫外光用カメラ素子には約20%の光が届くと推測され、紫外光カメラには約8.3万Countsではなく約2.6万Counts届いたものと判断した。
2)より高感度なUVカメラの事前評価:紫外線 CCDカメラ(ARTCAM-407UV-WOM)と強出力の385 nm近紫外光源を用意して評価を行った結果、反射光量が約1600 Countsまでは視認可能な画像が取得できた。
装着後評価:近紫外光源を最大出力まで上げたが認識可能な画像は取得できなかった。内視鏡製作を委託した業者に問い合わせ、ロッドレンズについて詳細な検討をした結果、ロッドレンズで想定以上の近紫外光減衰が起きている可能性が浮上し、現在対処法を検討している。

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公開日: 2019-12-27  

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