| 研究課題/領域番号 |
19K04308
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| 研究機関 | 富山大学 |
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研究代表者 |
笹木 亮 富山大学, 学術研究部工学系, 教授 (00262501)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| キーワード | 手術支援ロボット / 微細作業 / マイクロハンドリング / 精密機械システム |
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| 研究実績の概要 |
微細作業において生体を扱うマイクロ鉗子機構を用いて，液圧駆動を利用することで把持力および変位を推定し，生体の柔らかさや粘性抵抗などを数値化されたデータとして取得できる，生体の機械的特性を計測できるマイクロ鉗子の開発を目的とする．開発したマイクロ鉗子は液圧機構を利用し，手術支援やバイオ操作等で生体組織を扱うマニピュレータに実装可能で，生体を把持した際の反力や，接触した際に生じる微小な摩擦力などの機械的特性を３次元的に取得できるものとする．本機構の実現により，鉗子を操作するオペレータへ把持対象の状態や病理的変化を伝えることが可能となり，また取得したデータの解析により機械的特性から病理的因子を抽出することで，機械的特性の変化と病理的変化の因果関係の解明にも繋がる．将来的にはDaVinci等の手術支援用マニピュレータに力覚機能を付加することや，マニピュレータが生体の病理的変化を捉える“触診が可能なマニピュレータシステム”の実用化が望める．
2020年度では前年度までに試作した生体把持機構により，生体を用いた把持実験を行い，生体の力学的作用による反力や変位データなどの機械的特性を測定し，これを解析した．実験結果より測定精度をより向上させる必要が生じたため，測定結果の解析と並行して，機構の改良を行った．把持実験の解析結果より正常な生体組織の機械的特性を同定した．これより生体の機械的特性における病理的因子を抽出し，機械的特性-病理モデルを構築について検討を行った．今後は病理的変化を生じた生体の測的を行い，正常な組織との比較から病理的変化と機械的特性の変化の因果関係を特定する手法を検討していく予定である．
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
2020年度まで予定していた生体の機械的特性の収集について，予定通り把持対象である生体組織の機械的特性の測定に成功し，目標を満たすことができている．2021年度に予定している評価実験についても，既に関係者との準備に着手しており，最終的な本研究の有効性評価についても，完了時期等に目途が付いている．
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| 今後の研究の推進方策 |
2021年度は試作した生体把持機構および構築した機械的特性の測定手法により，本システムの有効性を検証するため，医師など医療従事経験者らによる評価実験を行う．これにより生体の機械的特性と病理的変化と因果関係を特定し，本研究の最終目標である触診ロボットの実現を目指す．目下，新型コロナウィルスの影響により，当初予定していた富山大学医学部付属病院の医師らによる協力が得難い状況にあるため，医療従事経験者らによる評価実験について，場合によっては遠隔で実験状況を医師らに確認して貰いながら，申請者らによって実施する方法も検討していく．
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