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シミュレーション装置、制御装置及びこれらを用いた手術用ロボットの制御システム、並びにシミュレーション装置用のプログラム

シーズコード S110006829
掲載日 2011年12月7日
研究者
  • 藤江 正克
  • 小林 洋
  • 星 雄陽
  • 川村 和也
技術名称 シミュレーション装置、制御装置及びこれらを用いた手術用ロボットの制御システム、並びにシミュレーション装置用のプログラム
技術概要 制御システム10は、マスタースレーブ方式の手術支援ロボットに対する動作制御を行う。対象者となる患者Pの臓器Lを撮像可能な撮像装置11と、臓器Lに所定の処置を施すためのロボット本体12と、このロボット本体12を操作する操作装置13と、操作装置13からの操作指令に基づいてロボット本体12の動作を制御する制御装置14を有する。シミュレーション装置16は、モデル化された患者Pの臓器Lから、当該臓器Lに外力が付与されたときの臓器Lの各部分の状態をシミュレーションする。撮像装置11は、手術前や手術時に患者の臓器Lを撮像可能な装置で、MRI、CTスキャン、超音波画像診断装置、内視鏡等が適用可能である。ロボット本体12は、臓器Lの処置を行う鉗子等を保持するマニピュレータ23を備えている。マニピュレータ23は、患者Pの体内外を貫通するように配置された筒状のトロカールT内に挿通されており、先端側には、臓器Lに付加した力に対する反力を検出可能な力センサ27が取り付けられている。操作装置13は、いわゆるマスターマニピュレータと称される装置であってロボットアーム24を所望の方向に操作することが可能である。
画像

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thum_2006-266103.GIF
研究分野
  • 医療用機器装置
展開可能なシーズ 臓器等の器官に外力が付加されたときに、当該器官を構成する各部分の応力状態や変形状態を把握することができるシミュレーション装置、制御装置及びこれらを用いた手術用ロボットの制御システム、並びにシミュレーション装置用のプログラムを提供する。
シミュレーション装置は、対象者の器官の画像データに基づいて当該器官をモデル化し、このモデルを使って、器官に外力が付加されたときの当該器官の各部分の応力状態を推定することができる。これら各状態に関する情報を利用することで、血管、神経、脳機能領域等、過負荷を与えることができない器官の注意部位に対する損傷を回避するのに有用となる。対象者の病態等、個人によって異なる器官の弾性率及びポアソン比等の材料パラメータをより正確に算出することができ、器官の各部分の応力状態や変形状態をより正確に求めることができ、手術支援ロボットの制御に使用する場合には、安全率を小さくしたシビアな制御が可能になる。
用途利用分野 シミュレーション装置、手術用ロボット制御システム、シミュレーション装置用プログラム
出願特許   特許 国際特許分類(IPC)
( 1 ) 学校法人早稲田大学, . 藤江 正克, 小林 洋, 星 雄陽, 川村 和也, . シミュレーション装置、制御装置及びこれらを用いた手術用ロボットの制御システム、並びにシミュレーション装置用のプログラム. 特開2008-080021. 2008-04-10
  • A61B  19/00     

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