| 研究概要 |
カセンサを用いて鎖骨下静脈を同定し、穿刺を行う試作機を制作、In vitro実験を行った。
1.中心静脈の同定
カセンサによって針の静脈壁突破を知覚し,針の直動を停止させることで針を静脈内に誘導した。針が静脈壁を突破した際には特有の反力変化が現れるため、これを利用して針の静脈壁突破を判断し、直動停止を行った。穿刺角度と穿刺反力の関係を調べるために、in vitro実験を行った。ブタ頸静脈に直動モータを使用していくつかの角度で穿刺を行い、穿刺反力を計測した。実験では反力が極大値を刻んだ後急激に落ち込んでいる部分で針が静脈壁を突破していることがわかった。特に10-20度で大きな落ち込みが現われ、それ以降の角度では落ち込み量が減少していることが確認された。針先端が静脈壁を突破する際に反力の急激な落ち込みが確認されたため、反力の落ち込みを知覚することで針の静脈壁突破のタイミングが把握できると考えられる。
2.超音波プローブと一体型の試作機の製作
開発する静脈穿刺ロボットシステムでは実時間で観察可能でセッティングが容易な超音波画像診断装置をモダリティとして利用した。針の位置をレジストレーションする際に他の装置を必要とせず、全体として簡略なシステムとすることが可能なため、超音波プローブにマニピュレータを設置し-体化する方法を用いた。穿刺に必要な動作として、(a)針の刺入点を調整するための位置移動、(b)針の穿刺角度を決定するための姿勢調整、そして(c)穿刺を行うための針の直動の計3自由度の構成とし、撮像断面内の任意の角度・位置に穿刺可能なよう設計を行った。また臨床における使用を想定し、装置の外形寸法を小さく収め、各部の駆動を省ストロークで行う必要があることからリンク機構を採用した。
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