黑料网大学院工学研究科の部矢 明 准教授、森田 希 博士前期課程学生、井上 剛志 教授の研究グループは、MRI?CT内やその周辺で針等の医療器具や検査用センサを遠隔操作により姿勢変更?位置決め可能な、世界初の球状歯车型空圧モータを開発しました。
MRI?CT画像を見ながら針を刺すのみでがん治療や病変採取等を行う画像下治疗注2）は、患者へのダメージが小さいため、高齢化も相まってニーズが高まっています。しかし、惭搁滨?颁罢内は狭く、アプローチが困难な场合があります。また、惭搁滨は强磁场による金属の吸引事故の危険性があり、颁罢は齿线により患者だけでなく医师も被ばくします。そして撮像面に金属があると画质劣化が起こります。そのため、术者が手术室外から远隔操作する非金属性手术支援ロボットが开発されていますが、针の姿势変更机构では复数の空圧モータ注3）を组み合わせるため、构造の大型化が课题となります。
そこで部矢准教授らは、1台で様々な方向への回転を実現する球状歯车型空圧モータを開発しました。空圧力で様々な方向へ回転可能であり、一般的なモータのように鉄や磁石が必要なく、树脂のみで製作できます。そのため、MRI?CT内部やその周辺でも動作可能であり、撮影画像への影響なく小型機構で医療器具や検査用センサ等の姿勢変更?位置決めが可能です。また、球状歯车を持つ回転子への歯の接触回数で角度が決まり、歯の間隔を狭く設計することで高精度な位置決め動作も可能なため、姿勢測定のための角度センサも不要です。本技術を惭搁滨?颁罢环境で动く远隔操作ロボットに応用することで、従来机构の小型軽量化と高精度化の実现が期待できます。本研究成果は、2024年11月8日～10日に东京科学大学で开催される第33回日本コンピュータ外科学会大会で発表（発表は9日）されます。
?1台で様々な方向へ回転：球状歯车注1）を持つ1回転子が様々な方向へ回転するため、针等の医疗器具や検査用センサを小型机构により远隔操作で姿势変更?位置决め可能。
?树脂のみで製作可能：空圧によって複数の歯を球状歯车へ押し当てて回転するため、一般的なモータのように鉄や永久磁石?電磁石が必要なく、樹脂で製作可。
?惭搁滨?颁罢内や周辺での动作に适する：树脂のみで製作できるため、强磁场环境である惭搁滨内?周辺でも动作可能。人の入った惭搁滨?颁罢内は狭く、さらに撮像面に金属が存在すると撮影画像にノイズが発生する。しかし、1台で2个のモータの役割を果たすため小型であり、树脂で製作すればノイズが発生しないため惭搁滨?颁罢环境に适する。
?角度センサ不要：球状歯车への歯の接触回数で角度が決まる原理より、角度センサ不要。
＜研究绍介动画＞
◆详细（プレスリリース本文）はこちら
注1）球状歯车：
球形状の歯车。
注2）画像下治疗：
画像诊断装置で体の中を透かして见ながら、医疗器具を用いて治疗する治疗法。
注3）空圧モータ：
圧缩空気のエネルギーによって回転运动を行うモータ。
学会名：第33回日本コンピュータ外科学会大会（2024年11月8日～10日）
讲演日：2024年11月9日（土）
講演タイトル：MRI?CT画像下治疗のための2自由度空圧ステッピングモータの動作検証
発表者：森田 希、部矢 明*、井上 剛志 *研究代表者
