画像情報を利用した腹腔鏡下手術支援システムの知能化に関する研究

利用图像信息的智能腹腔镜手术支持系统研究

• 批准号: 13J07106
• 负责人: 長 隆之
• 金额: $ 1.15万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2013
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2013-04-01 至 2015-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-13J07106/
• 关键词: 自動化; 機械学習; ロボット手術; 自律動作; 力制御; 軌道計画; 手術支援システム

本研究の目的はインテリジェント手術支援システムのための状況適合型制御の理論的基盤を確立することである．本研究によって開発すべき要素として，1)タスクを自動遂行するための軌道を計画する手法，2)術者の動きや接触力，画像などのデータから状況を判断する手法，3)認識された状況に基づき，適切にシステムを制御する手法，の以上3つが挙げられる．本年度は，前年度に開発した要素を統合し，安全かつ確実にタスクを自律実行することのできるシステムを開発した．平成25年度に，タスクを自動遂行するための軌道を計画する手法として，デモンストレーションの軌道から学習し，環境の変化に応じてリアルタイムに軌道を計画する手法を開発した．平成26年度には、この手法を拡張することにより，画像情報などを用いて，動的な条件下において実時間で軌道を計画・更新することを実現し，タスクを実行することができることを確認した．また，平成25年度に開発した，接触力が一定の上限以下に制限される力制御および状況を認識する手法を組み合わせることにより，状況に応じて許容される接触力の上限を切り換え，安全に動作するロボット手術システムを構築した．さらに，接触力が一定の上限以下に制限される力制御は，ロボット手術システムの自律動作時にも用いられ，安全にロボットシステムが自律動作する仕組みを構築した．加えて，軌道の学習・計画を行うシステムを拡張し，空間的な動作だけでなく，接触力のかけ方を同時に学習する手法を開発した．これにより，空間的な動作だけでなく接触力を適切に制御する必要のあるタスクをよりロバストに実行することのできるシステムを構築した．これらの成果は，ロボット手術システムが自律的に術者を支援するというインテリジェント手術システムに欠かすことのできない要素技術の基盤となるものであると考えられる．

The purpose of this study is to establish a theoretical basis for the development of surgical support systems. This study focuses on the following three aspects: 1) the method of automatic orbit planning; 2) the method of operator's dynamic contact force and image detection; 3) the method of recognizing the basic conditions and controlling the appropriate conditions. This year, compared with the previous year, the development elements have been integrated, and the safety and security of the company have been improved. In 2005, the method of automatic orbit planning was developed. Heisei 26 year, the method of opening, the portrait information, the use of, under the conditions of movement, the time of the orbit, the update, the realization, the implementation of the operation, the confirmation. In 2005, the contact force was limited to a certain upper limit, and the contact force was limited to a certain upper limit. The contact force was limited to a certain upper limit. In addition, the contact force is limited below a certain upper limit, and the force is controlled. When the contact force is controlled, the contact force is controlled. When the contact force is controlled, the contact force is controlled. When the contact force is controlled, the contact force is controlled. Add to that the orbit of the study, planning, space, movement, contact force, and learning methods. This is the first time I've ever seen a woman. The results of this study are: 1. the surgical system is self-regulating; 2. the surgical system is self-regulating; 3. the surgical system is self-regulating; 4. the surgical system is self-regulating; 5. the surgical system is self-regulating; 6. the surgical system is self-regulating; 7. the surgical system is self-regulating; 8. the surgical system is self-regulating; 9. the

项目成果

手術支援システムの安全性向上のための危険検知・自動回避システムの開発

开发危险检测和自动回避系统以提高手术支持系统的安全性

• 发表时间: 2013
• 作者: Yuta Kimura;Julian Tolchard;Mari-Ann Einarsrud;Tor Grande;Koji Amezawa;Mikio Fukuhara;Shin-ichi Hashimoto;Tatsuya Kawada;長 隆之;長 隆之;長 隆之;長 隆之
• 通讯作者: 長 隆之

腹腔鏡下手術自動化に向けた縫合糸セグメンテーション手法の研究

腹腔镜手术自动化缝合线分割方法研究

• 发表时间: 2014
• 作者: Yuta Kimura;Julian Tolchard;Mari-Ann Einarsrud;Tor Grande;Koji Amezawa;Mikio Fukuhara;Shin-ichi Hashimoto;Tatsuya Kawada;長 隆之;長 隆之;長 隆之
• 通讯作者: 長 隆之

Hybrid Control of Master-slave Velocity Control and Admittance Control for Safe Remote Surgery

主从速度控制与导纳控制混合控制，实现安全远程手术

• 发表时间: 2014
• 作者: Yuta Kimura;Julian Tolchard;Mari-Ann Einarsrud;Tor Grande;Koji Amezawa;Mikio Fukuhara;Shin-ichi Hashimoto;Tatsuya Kawada;長 隆之
• 通讯作者: 長 隆之