B01. 穿刺支援ロボットの開発

様々な臓器（主な対象は，中心静脈，肝臓，乳房）に対し、高精度に穿刺を行うマニピュレータの開発を行った．本ロボットシステムには、対象位置を把握するための超音波プローブ、針の位置決めをするためのアクチュエータ、臓器から針が受ける反力を測定するための力センサが内蔵されている。

術前に超音波プローブにて対象位置を把握し、術中にリアルタムに取得される針の反力情報から針が対象組織の内部に到達したことを判定し、針の動作を停止することで、がんにピンポイントで針を穿刺することが可能である。動物を用いた実験の結果，対象組織に対し、高い精度で穿刺が可能であることを確認している。

さらに，主に乳がんに対する治療法として、本ロボットをベースとし触診と治療を同時に実現する、圧子と針が一体型の乳がん穿刺治療ロボットシステムを開発し、従来手技に対して高い穿刺精度が期待できることを実験より確認した．

I. 肝臓を対象とした超音波ガイド下穿刺支援マニピュレータ

＜主要論文＞

Yo Kobayashi, Akinori Onishi, Hiroki Wtanabe, Taeharu Hoshi, Kazuya Kawamura, Makoto Hashizume and Masakatsu G. Fujie, “Development of an Integrated Needle Insertion System with Image Guidance and Deformation Simulation”, International Journal of Computerized Medical Imaging and Graphics (CMIG), Vol.34, No.1, pp. 9-18, 2010, http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0895611109001098

II. 乳房を対象とした超音波ガイド下穿刺支援マニピュレータ

＜主要論文＞

 Yo Kobayashi*, Maya Hatano, Makiko Suzuki, Yasuyuki Shiraishi, Tomoyuki Yambe, Makoto Hashizume, Masakatsu G Fujie, "Preloading based needle insertion with a concave probe to enhance targeting in breast tissue", ROBOMECH Journal, 1:17, 2014,  http://www.robomechjournal.com/content/1/1/17/abstract 

 Yo Kobayashi, Makiko Suzuki, Atsushi Kato, Maya Hatano, Kozo Konishi, Makoto Hashizume and Masakatsu G. Fujie, “Enhanced Targeting in Breast Tissue using a Robotic Tissue Preloading-Based Needle Insertion System”, IEEE Transaction on Robotics, Vol.28(3), pp. 710-722, 2012, http://ieeexplore.ieee.org/xpls/abs_all.jsp?arnumber=6144750

III. 中心静脈を対象とした超音波ガイド下穿刺支援マニピュレータ

<主要論文>

Yo Kobayashi, Jaesung Hong, Ryutaro Hamano, Kaoru Okada, Masakatsu G. Fujie, Makoto Hashizume, “Development of a Needle Insertion Manipulator for Central Venous Catheterization”, International Journal of Medical Robotics and Computer Assisted Surgery, 8(1):34-44, 2011, http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/rcs.420/abstract

Yo Kobayashi, Ryutaro Hamano, Hiroki Watanabe, Takuma Koike, Jaesung Hong, Kazutaka Toyoda, Munenori Uemura, Satoshi Ieiri, Morimasa Tomikawa, Takeshi Ohdaira, Makoto Hashizume, Masakatsu G Fujie, "Preliminary in vivo evaluation of a needle insertion manipulator for central venous catheterization", ROBOMECH Journal, 1:18, 2014 : http://www.robomechjournal.com/content/1/1/18