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PUNCTURE CONTROLLER, PUNCTURE ROBOT AND PROGRAM FOR PUNCTURE CONTROL meetings

Patent code P06A009736
File No. WASEDA-487
Posted date Mar 2, 2007
Application number P2005-092644
Publication number P2006-271546A
Patent number P4390146
Date of filing Mar 28, 2005
Date of publication of application Oct 12, 2006
Date of registration Oct 16, 2009
Inventor
  • (In Japanese)藤江 正克
  • (In Japanese)岡本 淳
  • (In Japanese)小林 洋
Applicant
  • (In Japanese)学校法人早稲田大学
Title PUNCTURE CONTROLLER, PUNCTURE ROBOT AND PROGRAM FOR PUNCTURE CONTROL meetings
Abstract PROBLEM TO BE SOLVED: To control the operation of a manipulator holding a needle so that the needle accurately reaches a target part of living tissue to be punctured.
SOLUTION: This puncture controller 10 comprises: an information storage part 21 storing various kinds of information (general information) of the general human liver; a correction part 22 for correcting the general information in the information storage part 21 to individual information corresponding to the individual difference of a puncture object patient; and a course decision part 23 for combining information by a model obtained from the individual information in the correction part 22 and force information and/or visual information obtained by a force sensor 18 and an image acquisition device 19, deciding the course of the needle 23 and giving a drive command to an actuator 16.
Outline of related art and contending technology (In Japanese)


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

Field of industrial application (In Japanese)


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。

Scope of claims (In Japanese)
【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。
IPC(International Patent Classification)
F-term
Drawing

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JP2005092644thum.jpg
State of application right Registered
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