ロボット支援操作のための高忠実度血管シミュレーターの設計と予備的検証
カテゴリ:医学教育
公開日:2026年2月19日
タイトル:Design and preliminary validation of a high-fidelity vascular simulator for robot-assisted manipulation
雑誌名:Sci Rep. 2024 Feb 27; 14(1): 4779.
概 要:
ロボット支援の低侵襲手術は年々増加しており、それに伴い効果的なトレーニングの必要性が高まっています。外科医は、手術器具の新しい制御方式や、ほとんどの手術ロボットに共通する触覚フィードバックの喪失に対処する方法を学ぶ必要があります。本研究では、血管構造の高忠実度センサー付きシミュレーターを設計、製作し、予備的な検証を行いました。このシミュレーターの主な目的は、ロボット手術の初心者が組織に過度な負荷をかけずに血管切除手術を正しく行えるようにトレーニングすることです。シミュレーターには、操作スキルを定量化し、トレーニング中にリアルタイムでフィードバックを提供するためのソフトストレインセンサーが統合されています。また、解剖学的制約を再現するためのポータブルで使いやすいトレーニングタスクボードも製作されました。シミュレーターはその機械的特性に関して特徴付けられ、人間の組織に対するリアリズムが示されました。13人の臨床医を対象にしたトレーニングシナリオを実施し、妥当性と使いやすさが評価され、結果は概ね良好でした。
方 法:
本研究では、高忠実度の血管シミュレーターを設計し、製作しました。シミュレーターは、操作スキルを定量化するためのソフトストレインセンサーを統合し、トレーニング中にリアルタイムでフィードバックを提供します。13人の臨床医を対象にトレーニングシナリオを実施し、シミュレーターの妥当性と使いやすさを評価しました。
結 果:
シミュレーターはその機械的特性において人間の組織に対するリアリズムを示しました。トレーニングシナリオを通じて、シミュレーターの顔、内容、構成の妥当性が評価され、結果は一般的に良好でした。
結 論:
高忠実度の血管シミュレーターは、ロボット手術の初心者に対する効果的なトレーニングツールとしての可能性が示されました。シミュレーターは、外科医が血管切除手術を適切に行うためのスキルを向上させるための有用な手段となるでしょう。