手技に応じて適切な力で運針結紮可能な小児内視鏡外科手術支援システムに関する研究

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本研究の目的は手技に応じて適切な情報を提示し運針結紮動作を安全に実行可能な小児内視鏡外科手術支援システムの構築である．この目的を実現するために本年度は操作部設計の研究を遂行した．小児内視鏡外科手術では成人外科と比較して臓器が脆弱であるため，直感的に術具を操作可能という要求機能に加えて，安定して術具先端部を操作可能という制約条件が術具操作部に必要とされると考えられる．そこで，直感性と操作中の安定性を考慮した操作部を，前年度評価実験で使用した既存持針器よりも安全に運針可能な小径多自由度持針器を対象に設計・製作した．設計・製作の際に，直感的に操作可能な操作部の要求機能と安定して操作可能な操作部の要求機能を細分化，各要求機能に対して考慮すべき項目を考え操作部の設計方法を構築し実践した．本年度製作した直感性と安定性を考慮した操作部の操作中の安定性が向上しているかを検証するため，前年度多自由度持針器評価実験に使用した直感性のみを重視した操作部と本年度製作した操作部の操作中の先端部の安定性を比較する実験を遂行した．実験の結果，直感性と安定性を考慮した操作部の方が直感性のみ重視した操作部よりも操作時の先端部の揺れを減少可能であることが明らかになり，本年度構築した操作部設計の方法が正しいことが分かった．以上の研究成果は安全に運針結紮可能な小児内視鏡外科手術支援システムに適用可能であるだけでなく，操作対象に対して直感的かつ安定した操作が要求機能に含まれる道具の操作入力部に広く適用可能であると考えられる．