臓器中の腫瘍位置推定に向けた鉗子把持位置に対する硬質物の存在方向推定法の基礎的研究

摘要

肺の腫瘍を切除する手術には開胸手術と胸腔鏡下手術がある．胸腔鏡下手術は胸部にあけた複数の小さな穴を介し，専用の術具を用いて行う手術で，近年，切開領域が狭く低侵襲であるため普及してきている．肺の腫瘍を切除する手術は，術中に肺の空気を抜いて行うため，術前CT(Computed Tomography)画像と術中では腫瘍の位置が大きく異なる．開胸手術では術者が手での触診によって硬さの違いから腫瘍を判別している一方，胸腔鏡下手術は小さな穴を介した処置となるため，術者が直接手で触診できない部分があり，腫瘍の位置検出が困難となっている．そこで我々は医師の触覚を補助するデバイスとしてMEMS (Micro Electro Mechanical Systems) 3 軸触覚センサ付把持鉗子を開発してきた(Fig.1) (1)．センサ付把持鉗子は把持鉗子の把持部にMEMS 3 軸触覚センサ，駆動軸にポテンショメータを取り付けたもので，把持部にかかる圧縮力・せん断力と把持部の開閉量の同時計測が可能である．これまでにこのセンサ付把持鉗子によって得られる把持対象の硬さと厚さから，把持部が正常組織か腫瘍かの判別を行う手法を提案してきた(2)． しかし，鉗子で把持している領域に腫瘍が含まれなければ判別が出来ないという制限がある．そこで，本研究は把持位置に腫瘍を含まない場合に把持位置に対する腫瘍の相対位置を推定することを目指し，把持位置に対する硬質物の存在方向推定法の提案および生体モデルを対象とした提案手法の実現可能性の評価を目的とする．