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2020 年度 実施状況報告書

全ての操作を遠隔化した消化器内視鏡治療ロボットの開発

研究課題

研究課題/領域番号 20K12700
研究機関産業医科大学

研究代表者

久米 恵一郎  産業医科大学, 医学部, 准教授 (20320351)

研究分担者 坂井 伸朗  九州工業大学, 大学院工学研究院, 准教授 (60346814)
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
キーワード内視鏡ロボット
研究実績の概要

本研究の目的は、全ての操作を完全遠隔化し且つ1人の内視鏡医で操作可能なマスタスレーブ型ロボットの開発により早期消化管癌をはじめとする内視鏡治療を容易化・短時間化・平準化することである。プロトタイプとしてETRS (Endoscopic therapeutic robot system)1号機を開発した。この1号機は、1)臨床使用可能なサイズとすべく、経口的に挿入するオーバーチューブ(直径2cm以内)に挿入可能な構成とし、2)全ての操作(把持鉗子・ナイフ鉗子・注射穿刺鉗子)がコンピュータ制御により1人の内視鏡医のみで直感的に遠隔操作(把持・ナイフ鉗子のマスタ装置には、2台の“Geomagic Touch” (3D Systems inc, USA)を使用)できることを目的として完成し。しかし、臨床応用可能な最終型までの課題として、1)ナイフ鉗子の操作角度が足りなくなること、2) 内視鏡のアングル操作を鋭角にすると把持鉗子・ナイフ鉗子の操作性が低下することがまず解決すべき課題で考え、これを解決したETRS2号機の開発が本研究期間での目的とした。
今年度は、1号機では、把持鉗子やナイフ鉗子装置をポリフェニルサルファイド(PPS)で製作であったが、今回ナイフ鉗子装置をステンレス製とし、ボールジョイントと超小型リニアアクチュエータ2個で構成した3自由度で製作し、実装してこれまで小さかったナイフ鉗子の下方への操作性が拡大したことや操作性の向上を確認した。

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

コロナ感染の影響もあって、連携や研究日時の制限もあって、把持鉗子の改良には至らなかったが、計画していたことの技術的困難はなく、今後挽回できるものと考えている。ナイフ鉗子装置は、金属製となったことで1号機より耐久性も向上した。3年計画1年目だが、3年で2号機の完成は見込んでいる。

今後の研究の推進方策

今後、把持鉗子の改良機と、制御系・操作系の改良機を開発することで、ETRS2号機を完成し、豚胃の仮想胃癌病変の切除を実現する。また、当初は計画していなかったが、縫合操作を可能とする鉗子系の開発も考慮している。

次年度使用額が生じた理由

遅れている把持鉗子装置の開発分として、次年度に繰り越した。

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公開日: 2021-12-27  

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