テレマイクロサージェリにおける操作者の意図理解と情報変換型操作環境伝送の研究

远程显微手术中操作者意图理解及信息转换式手术环境传输研究

• 批准号: 08235207
• 负责人: 光石 衛
• 金额: $ 1.28万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 1996
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1996 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-08235207/
• 关键词: マイクロ・サージェリ; テレ・マイクロ・サージェリ; テレ・オペレーション; 操作環境伝送; 意図理解; 行動メディア; トラッキング・ビジョン; 微細作業

本研究では、本年度は、(1)テレ・マイクロ・サージェリ・システムを構築するための仕様を確認するために実際のマイクロ・サージェリを解析すること、(2)ス-レブ・マニピュレータの機構の改善、(3)操作者の姿勢変化による視覚情報獲得・提示装置制御の性能評価、(4)ラットを用いた微細血管縫合実験を行なった。実際のマイクロ・サージェリの解析においては、微細血管の縫合作業の行為そのものの解析と、作業に必要な力の測定を行なった。動脈、静脈、神経、筋肉ともに針を挿入するための力は数十mNであるのに対し、針を把持するための力は数Nであり、オーダにかなりの開きがある。このため、1mNの分解能と1Nの定格を有する多軸力センサを製作すればよいことが分かり、これを放電加工による平行平板と歪ゲージとによって製作した。スレーブ・マニピュレータの機構の改善においては、平行リンク機構の制限により取り得ない姿勢が、必要とする姿勢領域に含まれないようにすることを行なった。具体的にはシミュレータにより動作可能範囲を調べ、縫合作業に必要な姿勢との関係を調べた。また、ピンセット部の先端で針を大きい力で把持するために「てこ」の原理を応用した機構を製作した。さらに、左右両手に粗動機構を設けた。操作者の姿勢変化による視覚情報獲得・提示装置制御の性能評価では、800μm×400μmの穴に80μmの糸を通す作業について評価した。顕微鏡、および、モニタが可動の場合には、それらが固定の場合に比べ、作業時間を2/3程度に短縮可能であった。構築したシステムを用い直径約1mmのラットの血管に針(曲率半径約2mm)を通すことに成功した。

This study is aimed at: (1) confirmation of the status of the system;(2) improvement of the system;(3) acquisition of visual information on the operator's posture; and (4) implementation of microvascular suture. The analysis of the behavior of the microvascular suture operation and the determination of the necessary force for the operation are carried out. Arteries, veins, muscles, muscles, and needles are inserted into the body. The force is tens of mN. 1mN of decomposition energy and 1N of static energy. The improvement of the mechanism of the parallel mechanism includes the following: The specific position of the sewing machine can be adjusted according to the possible range of movements and the necessary posture of the sewing operation. The principle of "the most important thing in life" is to make the most of it. The left and right hand coarse motion mechanisms are set up. Performance evaluation of operator posture change, visual information acquisition and prompt device control, 800μm×400μm hole, 80μm communication operation Micromirrors, micromirrors A blood vessel needle with a diameter of about 1mm and a curvature radius of about 2mm was successfully constructed.

项目成果

渡辺 博義,他: "テレ・マイクロ・サージェリ・システムの開発-遠隔手術システムを行なうマニピュレータの工夫-" 第23回日本臨床バイオメカニックス学会講演予稿集. 23. 54 (1996)

Hiroyoshi Watanabe 等人：“远程微型手术系统的开发 - 远程手术系统机械手的改进 -”第 23 届日本临床生物力学学会会议记录 23. 54 (1996)。

光石 衛,他: "遠隔微細作業における自然な視線変更を可能とする視覚システムの構築" 1996年度精密工学会春季大会学術講演会予稿集. 329-330 (1996)

Mamoru Mitsuishi 等人：“构建能够在远程显微工作中实现自然视线变化的视觉系统”，1996 年日本精密工程学会春季会议论文集，329-330 (1996)

渡辺 博義,他: "臨場感を伝送するテレマイクロサージェリーの開発-力学的情報を聴覚情報に変換する-" 第16回医療情報学連合大会講演予稿集. 16. 734-735 (1996)

Hiroyoshi Watanabe 等人：“传输现实感的远程显微外科手术的发展 - 将机械信息转换为听觉信息 -”第 16 届医学信息学联盟会议记录 16. 734-735 (1996)。

光石 衛,他: "マルチモーダル双方向情報伝送を特徴とするテレ・マイクロ・サージェリ・システム" 第14回日本ロボット学会学術講演会予稿集. 14. 399-400 (1996)

Mamoru Mitsuishi 等：“具有多模式双向信息传输的远程微手术系统”日本机器人学会第 14 届学术会议论文集 14. 399-400 (1996)。

Mitsuishi,M.,et al.: "Dexterity Enhancement for a Tele-micro-surgery System with Multiple Macro-micro Co-located Operation Point Manipulators and Understanding of the Operator's Intention" 3rd International Symposium on Medical Robotics and Computer-assis

Mitsuishi,M.,et al.：“具有多个宏微共置操作点操纵器的远程显微手术系统的灵活性增强以及对操作者意图的理解”第三届医疗机器人和计算机辅助国际研讨会