ヒューマノイドロボットハンド応用による次世代型泌尿器科ロボット手術の提案

利用仿人机器人手应用的下一代泌尿外科机器人手术的提案

• 批准号: 22K09511
• 负责人: 石坂 和博
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Teikyo University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K09511/
• 关键词: A humanoid robot hand; A 3-fingered robot hand; Robotic surgery; Less invasive surgery; Urological surgery; Primary/replica system; da Vinci surgery; Biomedical engineering; ヒューマノイドロボットハンド; ロボット手術; 泌尿器科手術

本研究では，手術補助を行う助手用ヒューマノイドロボットハンドシステムを開発し，現状の泌尿器科領域ロボット支援手術の手術効率を飛躍的に改善する新たな術式を探求することを目的とする．令和4年度の研究成果は以下の2点である．①20㎜孔から挿入可能な幼児手大の3指型ヒューマノイドロボットハンドのプロトタイプを試作した．300gの臓器の保持把握，薄膜組織の摘み，術野確保のための圧排や下方からの臓器支持可能である．また，掌部のベローズ折畳機構により広げると95×33×4mmの大きさだが，畳むと幅18㎜になる．また，手首機構は3自由度関節を有する．これらを手術助手の手に外骨格型操作インターフェースを装着しリーダーフォロアー制御によりヒトの手の動きのように操作可能である．このハンドを760×18㎜のアームにとり付け，その外側端を助手が右手で把持することにより体外から操作できるようにした．②本ハンドシステムの手術での有効性を検証するため，術者が操作するda Vinciとの体内外における干渉を考慮したポート配置の検討を行った．前立腺手術においては，助手は患者頭側におり左手ハンド操作をすることにより，干渉なく稼働可能であることが確認された．腎手術においては，側臥位で右腎手術をするドライボックスの状況として，左手用ロボットハンドを右下腹部から挿入することにより，患者背面からドッキングしたda Vinciと同時に作動可能であった．ハンドが手術補助を完遂できる大きさと機能であることが確認された．腹腔および骨盤内モデルドライボックス内に，布とスポンジで縫製した実寸大の臓器モデルを設置し，前立腺全摘と腎部分切除との術式について，医師・工学者からなる研究プロジェクトでda Vinciを併用した数回の実地検証を踏まえて効率の良い術式を模索した．

This study で は, line operation allowance を う assistant with ヒ ュ ー マ ノ イ ド ロ ボ ッ ト ハ ン ド シ ス テ ム を open 発 し, status quo の urinary organ division areas ロ ボ ッ ト support surgery の sharper rate を leap に improve す る new た な operation を explore す る こ と を purpose と す る. The research results of the fourth year of the Reiwa era are as follows: である 2 points である. 1) 20 ㎜ hole か ら scions into possible な young where large-handedness の type 3 refers to ヒ ュ ー マ ノ イ ド ロ ボ ッ ト ハ ン ド の プ ロ ト タ イ プ を attempt し た. The 300g of the carpus <s:1> is held firmly, the membrane tissue is removed み, the surgical field ensures that the carpus are ため, the carpus are compressed や, and the carpus below are ら. Support for the carpus may be である. ま た, metacarpus の ベ ロ ー ズ fold 畳 institutions に よ り hiroo げ る と 33 95 x x 4 mm の き さ だ が, 畳 む と 18 ㎜ に な る. Youdaoplaceholder0, the handhead mechanism また 3 degrees of freedom joint を has する. こ れ ら を hand surgery assistant の に bone type operating outside イ ン タ ー フ ェ ー ス を containing し リ ー ダ ー フ ォ ロ ア ー suppression に よ り ヒ ト の hand の dynamic き の よ う に operation may で あ る. こ の ハ ン ド を by 18 760 ㎜ の ア ー ム に と り pay け そ の lateral side を assistant が right hand dominated で す る こ と に よ り in vitro か ら operation で き る よ う に し た. (2) the ハ ン ド シ ス テ ム の surgery で の have sharper sex を 検 card す る た め, performer が operation す る da Vinci と の に in vivo and in vitro お け る dry involved を consider し た ポ ー ト configuration の 検 line for を っ た. Front gland surgery に お い て は, assistant head side に は patients お り left hand ハ ン ド operation を す る こ と に よ り, dry involved な く grain 働 may で あ る こ と が confirm さ れ た. Kidney surgery に お い て は, lateral position で right kidney surgery を す る ド ラ イ ボ ッ ク ス の condition と し て, left hand with ロ ボ ッ ト ハ ン ド を lower right abdomen か ら scions into す る こ と に よ り, patients on the back of the か ら ド ッ キ ン グ し た da Vinci と に actuation may at the same time で あ っ た. Finish ハ ン ド が surgery subsidies を hence で き る big き さ と function で あ る こ と が confirm さ れ た. Abdominal お よ び bone disc モ デ ル ド ラ イ ボ ッ ク ス に, cloth と ス ポ ン ジ で sewing し た be inches wide の viscera モ デ ル を set し, front gland all pick と renal resection と の operation に つ い て, Physicians who work scholars か ら な る research プ ロ ジ ェ ク ト で da Vinci を and し た の number back to 検 card be tread を ま え て good working rate の い operation を die line し た.

项目成果

Development of a Humanoid Hand System to Support Robotic Urological Surgery

开发支持机器人泌尿外科手术的人形手系统

• DOI: 10.1109/embc48229.2022.9870999
• 发表时间: 2022
• 期刊: Annu Int Conf IEEE Eng Med Biol Soc
• 作者: Hashira Ibuki;Kato Ryu;Ishizaka Kazuhiro
• 通讯作者: Ishizaka Kazuhiro

Development of a Humanoid Robot Hand System to Support Robotic Urological Surgery

开发支持机器人泌尿外科手术的人形机器人手系统

• 发表时间: 2022
• 作者: Ibuki Hashira;Ryu Kato;Kazuhiro Ishizaka
• 通讯作者: Kazuhiro Ishizaka