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穿刺制御装置、穿刺ロボット及び穿刺制御用プログラム コモンズ 新技術説明会

国内特許コード P06A009736
整理番号 WASEDA-487
掲載日 2007年3月2日
出願番号 特願2005-092644
公開番号 特開2006-271546
登録番号 特許第4390146号
出願日 平成17年3月28日(2005.3.28)
公開日 平成18年10月12日(2006.10.12)
登録日 平成21年10月16日(2009.10.16)
発明者
  • 藤江 正克
  • 岡本 淳
  • 小林 洋
出願人
  • 早稲田大学
発明の名称 穿刺制御装置、穿刺ロボット及び穿刺制御用プログラム コモンズ 新技術説明会
発明の概要 【課題】 穿刺される生体組織のターゲット部分に正確に針が到達するように、当該針を保持するマニピュレータの動作制御を行うこと。
【解決手段】 一般的なヒトの肝臓の各種情報(一般情報)が記憶された情報記憶部21と、情報記憶部21の一般情報を穿刺対象患者の個体差に応じた個体情報に補正する補正部22と、補正部22での個体情報から得られたモデルによる情報と力センサ18及び画像取得装置19によって得られた力情報及び/又は視覚情報とを複合して針23の進路を決定し、アクチュエータ16に駆動指令を行う進路決定部23とを備えて前記穿刺制御装置10が構成されている。
【選択図】 図1
従来技術、競合技術の概要 【背景技術】近時、医療現場では、患者に負担の少ない低侵襲な治療が求められているが、その中でも、針を用いた穿刺による治療法が注目を集めている。この治療法としては、例えば、ガン等の治療等に用いられるRFA(ラジオ波凝固療法)がある。このRFAは、腫瘍の存在する生体組織の病変部位に針を刺し、当該病変部位に対してラジオ波による高熱を付与することにより凝固壊死させる療法である。ところが、医師の手で生体組織の表面から穿刺の対象部分(ターゲット)に針を正確に到達させるには、針の移動に伴う生体組織の変形をも考慮に入れながら、針の位置や進入角度等を調整しなければならず、相当の熟練度を要し、医師の経験と勘に頼るところが大きい。特に、最も柔らかい臓器の一つである肝臓は、熟練した医師であっても、失敗する可能性が高いと言われている。従って、マスター・スレーブ方式等を採用する手術支援ロボットが種々研究されている中、マニピュレータに保持された針を生体組織表面から穿刺のターゲットに確実に到達させるような手術支援ロボットが要請されている。ここで、針の進路の決定に際しては、生体組織の状態や変形を考慮し、当該変形を予測して生体組織の状態に対応させることが必要である。ところで、生体組織のターゲットに針を到達させる際に、生体組織の境界を貫通したか否かを針に作用する荷重の変化から検知する穿刺装置が知られている(特許文献1参照)。
【特許文献1】特開2004-81852号公報
産業上の利用分野 本発明は、穿刺制御装置、穿刺ロボット及び穿刺制御用プログラムに係り、更に詳しくは、ロボットを使って生体組織に穿刺を行う際に、当該生体組織の特性を考慮し、穿刺のターゲットに針を確実に到達させることに寄与する穿刺制御装置、穿刺ロボット及び穿刺制御用プログラムに関する。
特許請求の範囲 【請求項1】 所定の生体組織に穿刺を行う針を保持するマニピュレータの動作を制御する穿刺制御装置において、 前記生体組織の一般情報が記憶された情報記憶部と、当該情報記憶部に記憶された前記一般情報を穿刺対象患者の個体差に応じた個体情報に補正する補正部と、当該補正部で求められた前記個体情報を考慮して前記マニピュレータの動作を予測制御する進路決定部とを備え、 前記進路決定部では、前記生体組織内の針に対する力情報及び/又は視覚情報と、前記補正部での前記個体情報から得られたモデルによる情報とを複合することで、前記生体組織内での針の動作を予測して針の進路を決定し、当該進路に沿って針が動くように前記マニピュレータの動作を制御することを特徴とする穿刺制御装置。
【請求項2】 前記補正部は、前記生体組織内の針に対する力情報及び/又は視覚情報から得られた前記生体組織内の前記針の状態に基づき、前記一般情報を前記個体情報に補正するように機能することを特徴とする請求項1記載の穿刺制御装置。
【請求項3】 請求項1又は2記載の穿刺制御装置を備えたことを特徴とする穿刺ロボット。
【請求項4】 所定の生体組織に穿刺を行う針を保持するマニピュレータの動作を制御する穿刺制御装置に組み込まれた穿刺制御用プログラムであって、 前記生体組織の一般情報を穿刺対象患者の個体差に応じた個体情報に補正した上で、前記生体組織内の針に対する力情報及び/又は視覚情報と、前記個体情報から得られたモデルによる情報とを複合することで、前記生体組織内での針の動作を予測して針の進路を決定するステップと、当該進路に沿って針が動くように前記マニピュレータへの動作指令を行うステップとを、 前記穿刺制御装置に実行させることを特徴とする穿刺制御用プログラム。
産業区分
  • 治療衛生
  • その他運輸
  • 工業用ロボット
国際特許分類(IPC)
Fターム
出願権利状態 権利存続中
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