点滴ロボット-救命救急処置を支援する血管確保装置

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本研究では中心静脈カテーテルにおける手技的な課題点、そして合併症発生の危険性を解決するため、静脈穿刺を支援するロボットシステムを開発し、評価実験を行った。全体システムのうち、穿刺支援マニピュレータの可動範囲等の設計仕様を明確にすること、及びその仕様を実現するハードウェアの開発を行った。血管への針の留置のためには血管への刺入角度が重要となることに注目し、マニピュレータに必要な角度域を詳細に検討した。具体的には,穿刺反力測定実験を実施することにより、血管に対する適切な刺入角度を力学的な条件から考察し、10～20deg程度の穿刺角度が適切であるという仕様を得た。さらに、解剖学的条件からロボットに必要な可動範囲を決定し、小型かつコンパクトな構成を実現する穿刺マニピュレータを開発した。また、超音波画像処理によって血管壁の同定を行い、穿刺角度の自動決定を行った。精度検証実験を実施し、開発した穿刺マニピュレータの超音波画像上の位置決め精度が要求仕様(位置精度1mm,姿勢精度5deg)を満たしていることを確認した。さらに、CVC訓練用ファントムに対する穿刺実験を行い、開発したマニピュレータを用いて血管の中に針を留置できることを確認した。