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スマートツールは外科医の手の振れを補う

科学

ベン・コックスワース

2012年9月29日

SMARTツールのレンダリングと写真

どんなにしっかりとした手を持っていようとも、1秒に数回、紙の厚さとほぼ同じ距離を移動します。 それは平均的な人にとってはそれほど重要ではないかもしれませんが、目や神経線維などの細かい手術を行う外科医にとっては非常に大きな問題になります。 シェイクを円滑にするための実験的なロボット装置がありますが、ジョンズ・ホプキンス大学の研究者は、先端についている外科手術ツールを考え出しています。

SMART(Smart Micromanipulation Aided Robotic-surgical Tool)として知られているこのハンドヘルド装置は、その先端から患者の組織の標的領域上に輝く近赤外線レーザを組み込んでいる。 そのレーザは距離センサとして機能し、単一の光ファイバケーブルを使用して光のパルスを受信し、そのパルスの反射を付属のコンピュータに送信します。 そのデータを分析することにより、コンピュータは、ツールが組織に対してどのように揺れているかをいつ、どれだけ判断することができる。

SMARTツールの先端には、メスなどの付属品を受け入れるマウントを動かす圧電モーターも含まれています。 コンピュータが手の振れに起因する工具の微小な動きを検出すると、それに応じてモータを作動させてアタッチメントを移動させることによって補償する。 外科医の手が不注意にツール全体を10ミクロン左に動かすと、SMARTはメスを右に10ミクロン移動させることで自動的にそれを補う。

システムは毎秒500の速度で調整を行います。これは典型的な振戦頻度である1秒あたり15回までの速度よりはるかに高速です。

これまでのところ、この技術は30秒間持続する「乾いた」モデルと生きているニワトリ胚の両方で試験されました。これは、「外科医の基本的な生理的な手の振戦特性を評価するのに十分な」と報告されています。現実の生存率をよりよくテストするためには、3時間以上の期間、オペレーティング・スイートで使用する必要があります。 研究者らは、このような試験が今後数年間にわたって行われることを望んでいます。

SMARTデバイスに関する論文は、最近Optics Express誌に掲載されました。

出典:OSA

SMARTツールのレンダリングと写真

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