臓器のモデリングと臓器モデルを規範とした穿刺支援ロボットの制御方法に関する研究

基于器官模型的穿刺支持机器人器官建模及控制方法研究

• 批准号: 07J53203
• 负责人: 小林 洋
• 金额: $ 0.58万
• 依托单位: Waseda University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2007
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2007 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-07J53203/
• 关键词: 手術技術ロボット; 穿刺; 力学モデル; シミュレーション; 切断条件

in vitro環境における穿刺実験を行ない,切断が生じる際の針に作用する力を測定した.測定結果より,針の変位に対して針の力が非線形的な上昇を示し,その後,針に作用する力針が肝臓内部にささる現象(切断)が穿刺を行なった際に生じることを確認した.次に,穿刺速度を0.5[mm]-8.0[mm]の間で変化させて実験を行い,切断が生じる際の針に作用するカ(切断力),及び,切断が生じる際の針の変位(切断変位)の速度依存性を測定した.切断変位と切断力の平均値を見ると,切断力に速度依存性はなく,ほぼ一定の値を示している.一方,切断変位の平均値を見ると,穿刺速度が大きくなるに従って,切断変位が小さくなることが確認された.この結果は,針近傍の応力が一定になった際に切断が生じることを示唆していると考えられる.また,実験結果にばらつきが表れることより,切断が生じる条件を確定的に表すのではなく,確率的に表すことが必要性であることが示唆された.実験結果に表れるばらつきを解析することで,切断が生じる確率分布を,ガンマ関数を用いた確率密度関数にてモデル化した.従来,シミュレーション上において,切断が生じる条件を設定することが困難であった.これらの成果により,「針先端に作用する力によって切断が生じるか決定する」「切断が生じる力を確率的な分布により表す」ことで,穿刺シミュレーションの切断条件を規定することが可能であることが示唆された.これらの成果は,穿刺のみならず様々な手技の臓器の切断条件に適用可能であると考えられる.

The in vitro environment is designed to cut off the effect of environmental protection on the determination of mechanical properties. The results of the test are as follows: in the test position, there is a non-shape sign on the upper part of the liver. After the test, the needle is used to make sure that the image (cut) inside the liver is broken. For the second time, the puncture speed is 0.5 [mm]-8.0 [mm], and the speed dependence of the cutting speed is measured. Cutting position, cutting force, average cutting force, cutting force, speed dependence, speed dependence and speed dependence. On one side, cut off the average position, the speed of puncture, the speed of puncture, and the speed of puncture. As a result of the test, you must try to cut off the raw material to indicate that you will not be able to do so. The results show that the table is not valid, cut off the table specified in the hygiene conditions, and indicate that the rate is necessary. According to the results of the table, we need to analyze the data, cut off the birth rate distribution, and use the rate density data to determine the accuracy of the data. Come on, please make sure that you don't know how to do this, and then cut off the health conditions to set the health conditions. The results show that the end of the device is effective in cutting off the distribution of the accuracy rate, and the puncture conditions stipulate that it is possible to instigate an instigation. This is the result of the puncture, the technique, the cut-off condition, the possibility of the test.