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トロッカー挿入訓練システム

国内特許コード P06P003623
整理番号 NU-0025
掲載日 2006年4月21日
出願番号 特願2004-259928
公開番号 特開2006-078579
登録番号 特許第4512820号
出願日 平成16年9月7日(2004.9.7)
公開日 平成18年3月23日(2006.3.23)
登録日 平成22年5月21日(2010.5.21)
発明者
  • 坂口 正道
  • 藤本 英雄
  • 中尾 昭公
  • 藤原 道隆
  • 三澤 一成
出願人
  • 学校法人名古屋工業大学
  • 学校法人名古屋大学
発明の名称 トロッカー挿入訓練システム
発明の概要

【目的】人体や動物を用いることなく、模擬的にリアリティの高いトロッカー挿入訓練が可能なシステムを開発する。
【構成】本発明によるトロッカー挿入訓練システムは、例えばトロッカーの姿勢や動作を計測するセンサと、対象物からの反力を提示するアクチュエータを備えた反力提示装置と、トロッカーを挿入する部位の変形やトロッカーへの反力を求める計算アルゴリズムと、反力提示装置を制御する制御部と、トロッカー内に挿入された内視鏡の画像を生成する画像生成部を備えた計算機と、画像提示部により構成される。トロッカーの操作に合わせて、様々な反力や画像を提示することで、人体や動物などを用いることなく、リアリティが高い、あるいは実際の訓練よりも効果的なトロッカー挿入訓練を実現する。
【選択図】 図2

従来技術、競合技術の概要


メスによる切開や針の刺入、鉗子による切断や剥離操作など、医療行為を行うためには、医師等の専門の資格を必要とする。また、必要な資格を持っている場合でも、熟練していない医療行為を、患者を用いて訓練することはできない。
このため、医師の資格を取得する前の医学生や、技能の習熟していない医師が医療行為の訓練を行うためには、模型を用いたり、動物を用いたりした訓練が行われている。しかしながら、模型は様々な状況への対応が困難で、リアリティが十分でない。また、動物を利用した訓練は、動物愛護等の倫理的な観点から、実施が困難となっている。
そこで、近年ロボット工学、メカトロニクス、情報工学、バーチャルリアリティ技術等を用いた訓練システムが開発されている。

【特許文献1】特開2003-210386号公報「内視鏡シミュレータシステム」腹腔鏡下手術は、患者への負担が少ないため、近年多くの手術において用いられている。しかし、開腹手術に比べると医師の負担は大きく、高度な技能を必要とする。このため、鉗子等の手術器具の操作法を訓練するための装置やシステムが開発されている。

【特許文献2】特開2002-287613号公報「操作訓練用装置」

産業上の利用分野


本発明は、腹腔鏡下手術において用いるトロッカーの挿入動作を、人体や動物などを用いることなく、模擬的に実施可能な訓練システムに関するものである。

特許請求の範囲 【請求項1】
ブレードレストロッカーと内視鏡とを合わせて用いるオプティカル法によるトロッカー挿入動作を模擬的に実施可能なトロッカー挿入訓練システムであって、
トロッカー(7)の姿勢や動作を計測するセンサ部(1)、およびトロッカー挿入時の反力を提示するアクチュエータ部(2)を備える反力提示部(3)と、
前記反力提示部(3)が提示する反力を前記センサ部(1)の計測結果に基づいて求める計算アルゴリズム(4)、前記計算アルゴリズム(4)が求めた反力に基づいて前記反力提示部(3)を制御する制御部(5)、およびトロッカー挿入時の内視鏡画像を前記センサ部(1)の計測結果に基づいて生成する画像生成部(9)を備える計算機(6)と、
前記画像生成部(9)が生成した内視鏡画像を提示する画像提示部(10)とを有することを特徴とするトロッカー挿入訓練システム。

【請求項2】
前記画像生成部(9)は、前記ブレードレストロッカーを実際に挿入する際に撮影した実映像を、前記センサ部(1)によって計測された前記トロッカー(7)の動作と対応させて内視鏡画像を生成することを特徴とする請求項1に記載のトロッカー挿入訓練システム。

【請求項3】
前記画像生成部(9)は、前記ブレードレストロッカーを実際に挿入する際に撮影した実映像に基づいて作成したCG画像を、前記センサ部(1)によって計測された前記トロッカー(7)の動作と対応させて内視鏡画像を生成することを特徴とする請求項1に記載のトロッカー挿入訓練システム。

【請求項4】
前記反力提示部(3)は、パンタグラフ機構(18a、18b、18c、18d)およびジンバル機構(19)を有することで、前記トロッカー(7)の動作として、並進の1自由度および回転の3自由度を実現することを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1つに記載のトロッカー挿入訓練システム。

【請求項5】
前記計算アルゴリズム(4)および前記画像生成部(9)は、実際の人体とは異なるモデルにより、反力を求め、かつ内視鏡画像を生成することを特徴とする請求項1ないし4のいずれか1つに記載のトロッカー挿入訓練システム。
産業区分
  • 運動娯楽用
  • 工業用ロボット
国際特許分類(IPC)
画像

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出願権利状態 権利存続中
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