Emergence of cooperative diagnostic robotics based on measurement and analysis of clinical procedures

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本研究では，総合診療領域における超音波検査，POCUS(Point-of-care Ultrasound)への関心が高まっている一方，「プローブ走査技術が取得断層像の精度に依存する」「検査者に筋骨格系障害が生じる」課題に対して，熟練者のプローブ操作手技，診断時の肉体的負荷を計測・解析し，取得断層像と関連付けたデータベースを構築，手技再現・協調検査を可能とするロボットを開発することで，臨床手技のRX（Robotics Transformation：ロボット変革）を実現することを目的としている．これにより，希少な症例を含む，プローブ操作手技と連動した超音波検査データベースが構築でき，研修医教育，症例報告や診断時の負荷軽減といった創発的な活用が期待できる．具体的には(i)生体情報計測に基づく熟練者のコツ・感覚レベルでのプローブ操作手技解析，(ii)断層像データベースに基づくロボットによる手技再現・協調診断システムの構築の2点を対象とし，令和４年度は(i)について実施した．まず，肉体的疲労と精神的疲労の関係を考察するために筋電位及び脳波の解析を行った．その結果，従来は筋電位により評価していた肉体的負荷を脳波のスペクトルの平均値で評価できることを示した．また，人とロボットが協調しながら超音波プローブを操作する実験にて，プローブの把持方法，人とロボットの位置関係，ロボットの可操作度が検査者の負荷に与える影響を明らかにした．更に，通常診断において患者の呼吸や体動による断層像変化を補償する体動補償系，取得した断層像からロボット制御量を決定するビジュアルフィードバック系の構築を進めた．