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2013 年度 実施状況報告書

広く見え、指のような触覚をもつ内視鏡の開発

研究課題

研究課題/領域番号 24650296
研究機関鳥取大学

研究代表者

植木 賢  鳥取大学, 医学部附属病院, 准教授 (60542256)

研究分担者 上原 一剛  鳥取大学, 医学部附属病院, 准教授 (10324998)
李 仕剛  鳥取大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (50252630)
八島 一夫  鳥取大学, 医学部附属病院, 講師 (80314590)
キーワード次世代内視鏡
研究概要

(研究の全体構想)本研究では、がんの見逃しを防ぐ広く見える魚眼レンズユニットと、腸に穴があくことを防ぐ触覚センサーをつけた安全な次世代内視鏡を開発する。
(平成25年度の計画)(A) 試作モデル(ハード)の作製 1)広く見える内視鏡:(上原、植木)平成25年度に作成した試作品を評価し、反射鏡と小型レンズやCCDの組み合わせ方を改良する。魚眼レンズユニットの径を、実用化サイズの13mm以下まで小型化できるよう設計した。2)指のような触覚をもつ内視鏡:(植木、上原、八島、佐々木)内視鏡の先端に装着したドーナツ型触覚センサーからの情報を、検査者に音声で伝える警報システムを検討した。ブタ切除大腸を用いた実験で、内視鏡にドーナツ型触覚センサーをつけて、大腸に穴があく閾値を明らかにした。実験で得られた閾値をもとにエラストマー抵抗体の材質や厚さを決定した。
(B) 画像デジタル合成(ソフト)方法の開発1)広く見える内視鏡(李)工学研究科 李教授により、先端の魚眼レンズから得られる前方画像と、手前の魚眼レンズから得られる反射鏡の画像を合成して、画像の歪みをデジタル処理により補正する方法を検討した。抵抗体の材質や厚さを決定した。2)圧力センサーから得られる情報を内視鏡モニターに表示するためのソフトを開発した。平成25年度は、シリコンゴム製の大腸トレーニングモデルに加え、ブタ切除大腸を用いた実験を行った。

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

(A) 試作モデル(ハード)の作製 1)広く見える内視鏡(上原、植木)では、当初の計画通り、企業と連携して経13mm以下の作成可能な設計を行うことができた。2)指のような触覚をもつ内視鏡(植木、上原、八島、佐々木)内視鏡では、平成24年度までのモデルに比べさらに薄型化し、1.5mm厚のセンサーの作成に成功した。さらにブタの大腸破断試験を行い、センサーの感度を調整した。(B) 画像デジタル合成(ソフト)方法につい
ては、予定通り合成方法の検討を行った。したがって、研究はおおむね順調に進展していると判断した。

今後の研究の推進方策

(A) 試作モデル(ハード)の作製 1)広く見える内視鏡(上原、植木)では、当初の計画通り進めることが
できたので、平成25年度の成果をもとに、モデルを作成していく。
2)指のような触覚をもつ内視鏡(植木、上原、八島、佐々木)内視鏡では、実物の内視鏡に装着できる形式の着脱型キャップセンサーを開発することができた。今後の課題は、大腸内で使用することを想定した防水加工が必要であり、生体適合性のある材質で被覆する方法を検討し作成する。また、内視鏡に固定するための内視鏡用フードとセンサーを一体化する形状を検討し、作成する。さらに、動物実験による評価を行う。
また、内視鏡画面の外周に、触覚センサーから得られた情報を色表示するとともに、腸に穴があく危険域(3kg/cm2)に達すると警告音で知らせるシステムを作成する。

次年度の研究費の使用計画

実験に要する消耗品費が想定よりもわずかに小額であったため、来年度の試験に繰り越しを行った。
動物実験で使用する消耗品費として執行予定である。

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2013 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (3件)

  • [雑誌論文] Spherical gradient operator2013

    • 著者名/発表者名
      Shigang Li
    • 雑誌名

      IEEJ Transactions on Electrical and Electronic Engineering

      巻: 8 ページ: S61-S65

    • DOI

      10.1002/tee.21919

    • 査読あり
  • [学会発表] Line detection by spherical gradient2013

    • 著者名/発表者名
      Shigang Li, Hanchao Jia and Isao Nakanishi
    • 学会等名
      International Conference on Image Analysis and Recognition
    • 発表場所
      Axis Vermar, Póvoa de Varzim, Portugal
    • 年月日
      20130626-20130628
  • [学会発表] “広く見え,指のような触覚をもつ内視鏡”の開発

    • 著者名/発表者名
      植木賢
    • 学会等名
      日本消化器内視鏡総会
    • 発表場所
      東京品川プリンスホテル
  • [学会発表] Estimating the structure of rooms from a single fisheye image

    • 著者名/発表者名
      Hanchao Jia and Shigang Li
    • 学会等名
      Workshop on Advances in Computer Vision and Pattern Recognition (RACVPR) in Conjunction with ACPR2013
    • 発表場所
      沖縄Loisir Hotel & SPA Tower Naha

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公開日: 2015-05-28  

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