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2014 年度 実績報告書

手術手技評価結果に基づく眼科手術ロボット及びトレーニング・システムの開発

研究課題

研究課題/領域番号 26700023
研究機関東京大学

研究代表者

原田 香奈子  東京大学, 工学(系)研究科(研究院), 講師 (80409672)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2018-03-31
キーワード知能ロボット / 眼科 / 手術手技評価 / 手術ロボット
研究実績の概要

従来の手術ロボット研究では,医師の定性的なコメントを元にトライ&エラーを繰り返しながら研究開発を進めるため,極めて効率的が悪かった.また,手術ロボットの効果を定量的に示すことができず,臨床応用が遅れるという問題があった.
そこで本研究では,眼科手術を対象として系統的に手術ロボットの研究・開発と評価を行う手法を提案する.具体的には,眼科を対象とした手術手技評価システムを開発して定量的に医師の手技を把握する.その結果に基づいて手術ロボットを開発し,評価結果を比較することで手術ロボットの効果を定量的に示す.更にはトレーニング・システムを開発する.
平成26年度は,当初の計画どおり,ヒトの眼球を模擬した眼球モデルとセンサを搭載した手術手技評価システムを開発した.硬膜と同等の硬さをもつ眼球モデルをバネにより回転できる機構とし,眼底のモデルは名古屋大学と共同研究として開発した.また,眼底のモデル下部に力センサを配置し,眼底への接触力を計測できる機構とした.医師および工学系学生を被験者とした実験の結果,眼底への接触力の違いを明らかにすることができた.特に,眼底血管へのカニュレーションについて,力を加える方向に違いが見られた.また,これらの実験からの考察や文献調査結果に基づき,ロボットの設計を進めた.

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

当初の計画に従って特に問題なく進めている.

今後の研究の推進方策

平成27年度は,平成26年度に進めた眼科用手術ロボットの設計を完了し,手術ロボットの製作を行う予定である.また,開発したセンサ付き眼球モデルを用いて手術ロボットの評価を行い,ヒトによる手技と手術ロボットの効果を定量的に比較する予定である.

次年度使用額が生じた理由

眼科手術ロボットの一部を試作して検討を行った結果,加工精度の問題があり,一部設計を変更する必要が生じた.製作予定であった部品の製作を次年度に延期し,設計を修正することで製作予定のロボットの精度を向上させることが適切と判断した.

次年度使用額の使用計画

眼科手術ロボットの部品加工に使用し,物品費として計上する予定である.

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2015 2014

すべて 学会発表 (3件) 産業財産権 (1件) (うち外国 1件)

  • [学会発表] センサ付き眼球モデルを用いた眼科手術支援ロボットの評価2015

    • 著者名/発表者名
      吉原 圭亮,酒井 智也,加藤 一平,田中 真一,原田 香奈子,野田 康雄,上田 高志,新井 史人,杉田 直彦,光石 衛
    • 学会等名
      ロボティクス・メカトロニクス講演会2015
    • 発表場所
      京都市勧業館みやこめっせ,京都
    • 年月日
      2015-05-17 – 2015-05-19
  • [学会発表] 曲面構造を有する眼底血管モデルの作製2015

    • 著者名/発表者名
      新井史人,加藤一平,光石衛,杉田直彦,原田香奈子,田中真一,野田康雄,上田高志
    • 学会等名
      ロボティクス・メカトロニクス講演会2015
    • 発表場所
      京都市勧業館みやこめっせ,京都
    • 年月日
      2015-05-17 – 2015-05-19
  • [学会発表] センサ付眼球モデルを用いた眼科手術手技評価に関する研究2014

    • 著者名/発表者名
      6.吉原圭亮,田中真一,加藤一平,原田香奈子,杉田直彦,上田高志,野田康雄,新井史人,光石衛
    • 学会等名
      第23回日本コンピュータ外科学会大会
    • 発表場所
      大阪大学コンベンションセンター, 大阪
    • 年月日
      2014-11-08 – 2014-11-09
  • [産業財産権] 内境界膜剥離モデル2015

    • 発明者名
      新井史人,他7名
    • 権利者名
      新井史人,他7名
    • 産業財産権種類
      特許PCT/JP2015/058959
    • 産業財産権番号
      PCT/JP2015/058959
    • 出願年月日
      2015-03-24
    • 外国

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公開日: 2016-06-01  

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