多節スライダ・リンク機構を用いた内視鏡下外科手術用多自由度マニピュレータの開発

点击翻译按钮获取中文摘要

前年度より開発を進めていたリンク・ワイヤ駆動方式による2自由度屈曲機構を先端部分に搭載した,外径5mmのバイポーラ型電気メス屈曲鉗子マニピュレータと,外形3.5mm胎児内視鏡下手術用屈曲鉗子マニピュレータを製作した.前者にはワイヤ駆動式の把持鉗子ブレードにバイポーラ型電極を組み込み,生体組織の凝固機能を持たせた.また,後者にはワイヤ駆動式の把持鉗子や勇刀、Nd : YAGレーザ凝固用ファイバを交換可能に搭載した。リンク駆動用の2つのアクチュエータを搭載した直動ユニットとグリップ式インタフェースは,マニピュレータの先端側と容易に着脱可能な構造とし,洗浄や滅菌といった手術器具に必要不可欠な作業に対応させた.バイポーラ型電気メス屈曲鉗子マニピュレータでは,最大153.9°の駆動範囲,最高0.2mmのマニピュレータ先端位置精度,最大6.61Nの屈曲力,3.70Nの把持力を有することを確認した.In vivo実験ではブタ腸間膜へのアプローチを行ない,組織の凝固と血管閉塞に成功した.また,胎児内視鏡下手術用屈曲鉗子マニピュレータでもほぼ同様の機械的性能を有し,最大150.1°の駆動範囲,最高0.2mmの位置精度,最大2.57Nの屈曲力,3.70Nの把持力を有することを確認した.Nd : YAGレーザ凝固実験では,80°まで屈曲させた状態でも96.6%以上の照射効率で組織凝固を行なうことに成功した.本マニピュレータは従来のリンク駆動やワイヤ駆動によるマニピュレータとしても高い屈曲性能を示しており,開発した細径屈曲機構が内視鏡下手術用のマニピュレータ技術の向上に非常に有効であることを確認した.成果発表としては,バイポーラ型電気メス屈曲鉗子マニピュレータに関して国際学会で1件,国内学会で1件発表し,国内論文にて1件が査読中である.また,胎児内視鏡下手術用屈曲鉗子マニピュレータでは,国際論文で1件,国際学会で2件,国内学会で1件発表し,国際論文にて1件が条件付採択済みである.