大腿骨骨折手術用3アーム6自由度パラレルロボットのワークスペースと軌道ベースの実験的検証
Workspace and trajectory-based experimental validation of a 3-armed 6-DOF parallel robot for femoral fracture surgery
大腿骨骨折の整復は、手作業で行われ、高い位置ずれ率を伴う。本研究では、3アーム6自由度のパラレルロボットシステム「Robossis V2」を開発し、この課題に対処する。Robossis V2は、前モデルV1と比較して、臨床的有用性と動作能力が向上している。数値ワークスペース解析と光学追跡ベースの軌道テストによる実験的検証の結果、Robossis V2は臨床的に必要なアライメント範囲を大幅に超えるカバレッジを提供し、制約された並進および回転ワークスペースボリュームはそれぞれ必要な範囲の約136倍および79倍であった。収集された全軌道データにおいて、Robossis V2は一貫してサブミリメートル単位の並進精度とサブディグリー単位の回転精度を達成し、絶対誤差の75パーセンタイルは1 mmおよび1°未満であった。これらの結果は、Robossis V2が高精度な大腿骨骨折整復のための臨床的に有望なプラットフォームとしての実行可能性を示している。
- 大腿骨骨折手術用3アーム6自由度パラレルロボット「Robossis V2」が開発され、実験的検証により臨床要件を超えるワークスペースと高精度を実証した
本研究は、大腿骨骨折手術におけるロボット支援の有効性を示す具体的な成果であり、Robossis V2のワークスペース性能が臨床要件を桁違いに上回る(並進で約136倍、回転で約79倍)点は注目に値する。サブミリ・サブディグリー精度を達成しており、整形外科手術向けロボット市場への応用可能性を示唆する。ただし学術研究段階であり、製品化・規制認可・商用展開には時間を要する点に留意が必要。