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

本研究では本年度は、約700km離れた場所にオペレーション・ルームとサージェリ・サイトとを置き、遠隔操作によって直径約1mmの人工微細血管の縫合を試みた。具体的には、東京大学をオペレーション・ルームとし、岡山県に存在する国際会議場の一室をサージェリ・サイトとして実験を行った。両サイト間はプロバイダの提供するインターネットで結合され1.5Mbpsのスルー・プットを有する。術者が操作する左右両手用のマスタ・マニピュレータに入力された位置、および、角度情報はリアルタイムOSを搭載した実時間制御用コンピュータからル-タ、インターネット、サージェリ・サイト側のル-タ、実時間制御用コンピュータを介し、左右両手のスレーブ・マニピュレータに送られる。一方、サージェリ・サイトに存在する可動型顕微鏡からの映像はコ-デック、サブネット、ル-タ、インターネット、オペレーション・ルーム側ル-タ、コ-デックを介して可動型液晶ディスプレイに送られる。また、スレーブ・マニピュレータの先端鉗子部に組み込まれた多軸力センサからの情報は聴覚情報に変換され、上記の映像情報と同じルートを介してオペレーション・ルームのスピーカに送られる。さらに、可動型液晶ディスプレイの上部に設けられた小型CCDカメラからの情報に基づき術者の姿勢の変化によって顕微鏡の視線方向、および、拡大率を制御する。また、術者が常に可動型液晶ディスプレイを正面から見ることができるようにディスプレイの姿勢が制御される。構築したシステムを用い、整形外科医師の数回の試行による学習の結果、一針を縫うのに要した時間は5分〜10分であった。これは、顕微鏡下で術者が手で行なうのに要する時間と同程度から数倍程度である。インターネットによる画像伝送の遅れは約600ミリ秒であった。また、制御信号の時間遅れをUNIXのpingコマンドで測定したところ、応答時間は約10ミリ秒であった。

本研究では本年度は、約700km離れた場所にオペレーション・ルームとサージェリ・サイトとを置き、遠隔操作によって直径約1mmの人工微細血管の縫合を試みた。具体的には、東京大学をオペレーション・ルームとし、岡山県に存在する国際会議場の一室をサージェリ・サイトとして実験を行った。両サイト間はプロバイダの提供するインターネットで結合され1.5Mbpsのスルー・プットを有する。術者が操作する左右両手用のマスタ・マニピュレータに入力された位置、および、角度情報はリアルタイムOSを搭載した実時間制御用コンピュータからル-タ、インターネット、サージェリ・サイト側のル-タ、実時間制御用コンピュータを介し、左右両手のスレーブ・マニピュレータに送られる。一方、サージェリ・サイトに存在する可動型顕微鏡からの映像はコ-デック、サブネット、ル-タ、インターネット、オペレーション・ルーム側ル-タ、コ-デックを介して可動型液晶ディスプレイに送られる。また、スレーブ・マニピュレータの先端鉗子部に組み込まれた多軸力センサからの情報は聴覚情報に変換され、上記の映像情報と同じルートを介してオペレーション・ルームのスピーカに送られる。さらに、可動型液晶ディスプレイの上部に設けられた小型CCDカメラからの情報に基づき術者の姿勢の変化によって顕微鏡の視線方向、および、拡大率を制御する。また、術者が常に可動型液晶ディスプレイを正面から見ることができるようにディスプレイの姿勢が制御される。構築したシステムを用い、整形外科医師の数回の試行による学習の結果、一針を縫うのに要した時間は5分〜10分であった。これは、顕微鏡下で術者が手で行なうのに要する時間と同程度から数倍程度である。インターネットによる画像伝送の遅れは約600ミリ秒であった。また、制御信号の時間遅れをUNIXのpingコマンドで測定したところ、応答時間は約10ミリ秒であった。