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2020 年度 実績報告書

消化器がん克服のためのロボット軟性鏡診断・治療エコシステム

研究課題

研究課題/領域番号 20H04552
研究機関九州大学

研究代表者

中楯 龍  九州大学, 先端医療オープンイノベーションセンター, 特任准教授 (40584470)

研究分担者 荒田 純平  九州大学, 工学研究院, 教授 (40377586)
長尾 吉泰  九州大学, 大学病院, 助教 (70608968)
江藤 正俊  九州大学, 医学研究院, 教授 (90315078)
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
キーワード手術ロボット / 軟性内視鏡 / 粘膜下層剥離術
研究実績の概要

本年度は軟性内視鏡手術プラットフォームの主にハードウェアの構築を行った。まず、軟性内視鏡を内製し、2か所で屈曲するマルチベンドタイプを開発した。これによりこれまで出来なかった覗き込み動作が可能となった。医療機器として洗浄・消毒に対応可能とするため、モータユニットと脱着可能なカップリングを備えた。細径処置具もモータユニットと分離可能なカップリングを開発し、合わせて小型化を図った。これまでの操作インターフェースは内視鏡1本と処置具2本の3本に対応したジョイスティック3本を持ち替える必要があったところ、手を操縦桿から離さなくてよいよう、フットスイッチで内視鏡と処置具の操作を切り替える構成とし、新内視鏡の追加自由度に合わせ、6自由度の操作が可能なものを作成した。大腸に軟性内視鏡を押し入れる際、大腸が伸びるだけで内視鏡先端が進まない問題に対応するため、先端で大腸壁に対し推進力を得るロボットを開発しているが、このロボットの進行方向を能動的に変えられるように能動屈曲部を追加した。

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

本年度の目標であった新規ハードウェア(マルチベンド内視鏡ロボットとそれを操作するための操作インターフェース)の完成にこぎつけたため。

今後の研究の推進方策

今年度はハードウェアの開発までを行ったので、次年度はこれを動作させるための制御ソフトウェアの構築を行う。具体的には、これまでジョイントtoジョイントの制御方式であったところ、絶対座標ベースの制御とし、カメラと処置具を切り替えて操作する体系をコーディングする。

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2021 2020

すべて 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 2件、 査読あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 2件、 招待講演 1件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Self-Propelled Colonoscopy Robot using Flexible Paddles2020

    • 著者名/発表者名
      Keisuke Osawa, Ryu Nakadate, Jumpei Arata, Yoshihiro Nagao, Tomohiko Akahoshi, Masatoshi Eto, Makoto Hashizume
    • 雑誌名

      IEEE Robotics and Automation Letters

      巻: 5 ページ: 6710-6716

    • DOI

      10.1109/LRA.2020.3017476

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Surgical Robot for Intraluminal Access: An Ex Vivo Feasibility Study2020

    • 著者名/発表者名
      Ryu Nakadate, Tsutomu Iwasa, Shinya Onogi, Jumpei Arata, Susumu Oguri, Yasuharu Okamoto, Tomohiko Akahoshi, Masatoshi Eto, Makoto Hashizume
    • 雑誌名

      Cyborg and Bionic Systems

      巻: 2020 ページ: 8378025

    • DOI

      10.34133/2020/8378025

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] 手術支援ロボット開発による先端医療イノベーション2021

    • 著者名/発表者名
      中楯 龍
    • 学会等名
      第5回次世代スーパーマイクロサージャリー研究会
    • 招待講演
  • [学会発表] Self-Propelled Colonoscopy Robot using Flexible Paddles2020

    • 著者名/発表者名
      Keisuke Osawa, Ryu Nakadate, Jumpei Arata, Yoshihiro Nagao, Tomohiko Akahoshi, Masatoshi Eto, Makoto Hashizume
    • 学会等名
      2020 IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems (IROS2020)
    • 国際学会
  • [学会発表] 多自由度手術ロボットの操作性評価のための VR 操作シミュレーション環境の構築2020

    • 著者名/発表者名
      原崎 康太、小栗 晋、中楯 龍、江藤 正俊、荒田 純平
    • 学会等名
      第21回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会(SICE SI2020)
  • [学会発表] Preliminary Evaluation of a Surgical Robot Equipped with Two Miniature Hands and a Stereo Endoscope2020

    • 著者名/発表者名
      Ryu Nakadate, Keisuke Osawa, Jumpei Arata, Tomohiko Akahoshi, Masatoshi Eto, Makoto Hashizume
    • 学会等名
      The 16th Asian Conference on Computer Aided Surgery (ACCAS 2020)
    • 国際学会
  • [図書] Robotic Surgery in: Step by Step Training in Laparoscopic Surgery -Urology- 7th edition2020

    • 著者名/発表者名
      R Nakadate, K. Ohuchida, M. Hashizume
    • 総ページ数
      429
    • 出版者
      Centro de cirugia de minima invasion

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公開日: 2022-12-28  

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