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2010 年度 実績報告書

血管内手術用シミュレータのために数値的フィードバック

研究課題

研究課題/領域番号 21860041
研究機関名古屋大学

研究代表者

TERCERO Rafael  名古屋大学, 工学研究科, COE研究員 (60547420)

キーワード血管内手術 / 血管モデル / 光弾性応力解析 / カテーテル挿入ロボット / 血圧シミュレーション / カテーテル経路の解析 / カテーテル / モションキャウチャ
研究概要

カテーテル先端と血管壁の相互作用測定パラメータとして模擬血管壁の応力と変形がある.これまで、血管モデルのために高精度光弾性応力解析および3次元応力計測について研究を行ってきた.も一つ,マイクロカテーテルとコイルと血管壁の相互作用を見いえるように動脈瘤の1層膜のモデルを作成して,その相互作用の光弾性応力解析を行いました.
血圧シミュレーションと流体温度制御のために小型ポンプについて研究を行ってきた.血圧シミュレーションのレンジ:75-150mmHG,拍動レンジ:50-120bpm,温度制御レンジ:30-40.
光弾性と画像処理を用いて血管モデルの応力と変形測定とカテーテル先端のモーションキャプチャーのために双方向平面ビジョンシステムを作成した.そのリアルタイムカテーテル経路解析(3fps)を用いて、手動で5回再現したカテーテル挿入計画経路の情報をコンピュータに保存し、その情報から基準カテーテル挿入経路を計算した.その経路のパラメータは時間,カテーテル先端の区間差票(x,y,z,),双方向平面の応力とモデルの変形がある.基準経路と双方向平面ビジョンシステムを用いてカテーテル挿入ロボットにフィードバック制御を実装し、カテーテル挿入ロボットを用いて基準経路を再現した.さらに、その再生した経路の解析と基準経路解析を比較することで、再現した経路の定量評価が可能となった.また,カテーテル挿入ロボットを用いてフィードバック制御有と無の時のカテーテル挿入解析とその評価を行ってきた.

  • 研究成果

    (12件)

すべて 2011 2010 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (7件) 備考 (4件)

  • [雑誌論文] Photoelastic stress analysis in blood vessel phantoms : three-dimensional visualization and saccular aneurysm with bleb2011

    • 著者名/発表者名
      M.Matsushima, C.Tercero, S.Ikeda, T.Fukuda, et al.
    • 雑誌名

      Int.J.Med Robotics Computer Assisted Surgery

      巻: 7:1 ページ: 33-41

    • 査読あり
  • [学会発表] Stress Analysis within Biomimetic Blood Vessel Model for Catheter Trajectory Evaluation2011

    • 著者名/発表者名
      T.Fukuda, C.Tercero, M.Nakajima, S.Ikeda, R.Takamatsu
    • 学会等名
      11th International Symposium on Biomimetic Materials Processing, Nagoya, Japan
    • 発表場所
      Nagoya, Japan
    • 年月日
      20110125-20110128
  • [学会発表] Numerical Comparison of Catheter Insertion Trajectory within Blood Vessel Model using Image Processing2010

    • 著者名/発表者名
      C.Tercero, S.Ikeda, T.Fukuda, F.Arai, et al.
    • 学会等名
      International Symposium on Micro-Nano Mechatronics and Human Science 2010
    • 発表場所
      Nagoya, Japan
    • 年月日
      2010-11-09
  • [学会発表] Needs and Technology for In-Vitro Endovascular Surgery Simulation2010

    • 著者名/発表者名
      T.Fukuda, C.Tercero, S.Ikeda, M.Negoro
    • 学会等名
      IEEE Workshop On Advanced Robotic and its Social Impacts
    • 発表場所
      Seoul, Korea
    • 年月日
      2010-10-27
  • [学会発表] Three-Dimensional Visualization of Photoelastic Stress Analysis for Catheter Insertion Robot2010

    • 著者名/発表者名
      M.Matsushima, C.Tercero, S.Ikeda, T.Fukuda, et al.
    • 学会等名
      IEEE/RSJ International Conference on Robots and Systems
    • 発表場所
      Taipei, Taiwan
    • 年月日
      2010-10-19
  • [学会発表] Reference Model Construction Method for Quantitative Analysis of Catheter Trajectory using Image Processing and Photoelastic Effect2010

    • 著者名/発表者名
      C.Tercero, S.Ikeda, T.Fukuda, F.Arai, et al.
    • 学会等名
      28th Congress of the Japanese Society of Robotics
    • 発表場所
      Nagoya, Japan
    • 年月日
      2010-09-22
  • [学会発表] Correction Method for Photoelastic Stress Distribution Visualization in Models of Vasculature2010

    • 著者名/発表者名
      C.Tercero, S.Ikeda, T.Fukuda, M.Negoro, I.Takahashi
    • 学会等名
      No.10-a JSME Conference on Robotics and Mechatronics
    • 発表場所
      Asahikawa, Japan
    • 年月日
      2010-06-16
  • [学会発表] Image Processing for Sensing Guide Wire Behaviour during Endovascular Surgery Simulation2010

    • 著者名/発表者名
      C.Tercero, S.Ikeda, T.Fukuda, M.Negoro
    • 学会等名
      International Symposium of Robotics
    • 発表場所
      Munich, Germany
    • 年月日
      2010-06-08
  • [備考]

    • URL

      http://www.mein.nagoya-u.ac.jp/activity/index_e.html

  • [備考]

    • URL

      http://www.mein.nagoya-u.ac.jp/www_groups/2010/Med001%20RA2010_Tercero1Eng.pdf

  • [備考]

    • URL

      http://www.mein.nagoya-u.ac.jp/www_groups/2010/Med002%20RA2010_Tercero2Eng.pdf

  • [備考]

    • URL

      http://www.mein.nagoya-u.ac.jp/www_groups/2010/Med003%20ResAct0gEng_matsushima_02.pdf

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公開日: 2012-07-19  

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