手術手技評価結果に基づく眼科手術ロボット及びトレーニング・システムの開発

基于手术技术评估结果的眼科手术机器人及训练系统开发

• 批准号: 26700023
• 负责人: 原田 香奈子
• 金额: $ 12.56万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (A)
• 财政年份: 2014
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2014-04-01 至 2018-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-26700023/
• 关键词: 手術ロボット; 眼科; 手術手技評価; トレーニング; 知能ロボット

本研究では眼科硝子体手術を対象として手術ロボットの開発を行っている．対象とする手術においては，眼球に挿入した術具を用いて眼底のILM膜と呼ばれる2.5μmの膜をはがす手技やマイクロピペットを用いて直径100μm以下の血管に薬液を注入する手技が行われている．このように対象が非常に微細であるため，高精度の眼科手術支援ロボットが必要とされている．また，ロボットのコストや手術室の配置を顧慮し，ロボットが小型であることが望まれている．そこで，本研究では，眼科手術支援ロボットを開発してきた．昨年度まではパラレル型の眼科ロボットを開発し，マスタースレーブによる制御を実装した．本年度は，ロボットの自動化について研究を行った．手術ロボットの自動化は術者のスキルに依存しない高精度の手術タスクを実現する手段として，世界的に話題となっているトピックである．まず，ILM膜剥離においては，名大と共同開発したILM膜モデルを実際の手術と同様に着色し，剥がれた領域と術具先端の位置を顕微鏡画像処理により自動で検出するアルゴリズムを実装した．次に剥がした領域に応じて自動で術具を動かすための制御を実装し，モデルによる実験を行った．膜モデルの特性（さけやすさ）のばらつきの問題があり，自動化による優位性は示すことができなかったものの自動膜剥離が実現可能であることを示すことができた．次に，マイクロピペットの血管への自動位置決め手法を開発した．指定した血管分岐点に対して，顕微鏡のXY平面の位置決めはビジュアルサーボにより行った．奥行方向は，眼底への接触を画像処理によって検出することにより術具先端を位置決めした．被験者3名により実験を行い，100％の確率で36.3μmのXY方向の位置決めを実現した．また，穿刺は80％の成功率で実現することができた．

The purpose of this study is to improve the clinical practice of nitrate surgery in the department of ophthalmology. in this study, we studied the clinical practice of nitrate surgery in ophthalmology. The eyeball is inserted into the device with the fundus of the eye, the ILM membrane is used, the film is 2.5 μ m, and the diameter is less than 100 μ m. The blood vessel fluid is injected into the machine, and the precision is very small. The precision ophthalmology is supported by hand surgery. In this study, ophthalmology and ophthalmology support was used for the opening of the clinic. Yesterday, the hospital of the Ophthalmology Department of Ophthalmology was launched, and the equipment of the Ophthalmology Department was completed. We need to improve the performance of our research program. We need to improve the performance of high-precision, high-precision, high-precision, In the field of peeling, there is a state-of-the-art position, the micrograph, the automatic device, the device, the device. The automatic location of the vascular system shows that it is possible to detect the location of the blood vessel in the automatic position of the blood vessel. Specify the vascular bifurcation point, the location of the vascular bifurcation point, the location of the XY plane, the location of the vascular bifurcation point, the location of the vascular bifurcation plane, and the direction of the Olympic Bank. The portrait of the fundus contact, the portrait, the location, the position, the contact, the position, the position, the location, the success rate, the accuracy, the location, the success rate, and the success rate.

项目成果

センサ付眼球モデルを用いた眼科手術手技評価に関する研究

使用带有传感器的眼球模型评估眼科手术技术的研究

• 发表时间: 2014
• 作者: 吉原 圭亮;田中 真一;加藤 一平;原田 香奈子;杉田 直彦;上田 高志;野田 康夫;新井 史人;光石 衛
• 通讯作者: 光石 衛

センサ付き眼球モデルを用いた眼科手術支援ロボットの評価

使用带传感器的眼球模型评估眼科手术支持机器人

• 发表时间: 2015
• 作者: Shun Yao;Tomoya Sakai;Shinichi Tanaka;Kanako Harada;Mamoru Mitsuishi;新田達也，小野巧，酒井智也，田中真一，原田香奈子，杉田直彦，上田高志，外山琢，荒木章之，野田康雄，新井史人，光石衛;酒井智也，新田達也，田中真一，原田香奈子，杉田直彦，上田高志，野田康雄，新井史人，光石衛;吉原 圭亮，酒井 智也，加藤 一平，田中 真一，原田 香奈子，野田 康雄，上田 高志，新井 史人，杉田 直彦，光石 衛
• 通讯作者: 吉原 圭亮，酒井 智也，加藤 一平，田中 真一，原田 香奈子，野田 康雄，上田 高志，新井 史人，杉田 直彦，光石 衛

小型高精度眼科手術ロボットの開発

小型高精度眼科手术机器人的研制

• 发表时间: 2015
• 作者: Shun Yao;Tomoya Sakai;Shinichi Tanaka;Kanako Harada;Mamoru Mitsuishi;新田達也，小野巧，酒井智也，田中真一，原田香奈子，杉田直彦，上田高志，外山琢，荒木章之，野田康雄，新井史人，光石衛;酒井智也，新田達也，田中真一，原田香奈子，杉田直彦，上田高志，野田康雄，新井史人，光石衛
• 通讯作者: 酒井智也，新田達也，田中真一，原田香奈子，杉田直彦，上田高志，野田康雄，新井史人，光石衛

Uncalibrated Visual Servoing for Autonomous 2-D Positioning of Vitreoretinal Surgical Robot

用于玻璃体视网膜手术机器人自主二维定位的未校准视觉伺服

• 发表时间: 2015
• 作者: Shun Yao;Tomoya Sakai;Shinichi Tanaka;Kanako Harada;Mamoru Mitsuishi
• 通讯作者: Mamoru Mitsuishi

曲面構造を有する眼底血管モデルの作製

曲面结构眼底血管模型的制备

• 发表时间: 2015
• 作者: Shun Yao;Tomoya Sakai;Shinichi Tanaka;Kanako Harada;Mamoru Mitsuishi;新田達也，小野巧，酒井智也，田中真一，原田香奈子，杉田直彦，上田高志，外山琢，荒木章之，野田康雄，新井史人，光石衛;酒井智也，新田達也，田中真一，原田香奈子，杉田直彦，上田高志，野田康雄，新井史人，光石衛;吉原 圭亮，酒井 智也，加藤 一平，田中 真一，原田 香奈子，野田 康雄，上田 高志，新井 史人，杉田 直彦，光石 衛;新井史人，加藤一平，光石衛，杉田直彦，原田香奈子，田中真一，野田康雄，上田高志
• 通讯作者: 新井史人，加藤一平，光石衛，杉田直彦，原田香奈子，田中真一，野田康雄，上田高志