気道管理班
WKA-5

(Waseda Kyotokagaku Airway-No.5)
1. 概要

従来の医療手技は,長年の修練と個人的経験により培われた技術であるため,理想的な医療手技に関する明確かつ具体的な指針はいまだに定量的に表現されていない.また近年,医療事故が多発しており,原因の一つとして医師による手技の未熟さがあげられている.そこでわれわれは医師が有する手技を定量的に評価し,フィードバックを行うことで医学トレーニングの効率化が可能であると考え,医学分野と工学分野の連携による医学教育用ロボットの研究開発を開始した.(Fig.1).
 2010年,以下のコンセプトのもと新たな訓練システムであるWKA-5(Waseda Kyotokagaku Airway No. 5)の開発を行った.

 ・人体頭部を忠実に再現するための頭部小型化
 ・舌変形量を満たすために新型舌変化機構の開発

Fig.1 医療教育用シミュレータ
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2. 機構

WKA-5 は患者の状態をより忠実に再現するため,成人男性の平均頭部寸法と同程度の頭部を設計した.また,舌の困難症例(舌根沈下・舌肥大)を再現するため新型舌変形機構を製作した.以下,この2点について説明する



2.1 頭部

まず成人男性の平均頭部寸法とWKA-4,WKA-5の頭部寸法を示す(Fig.2)


Fig.2 頭部寸法比較図

WKA-5では下顎の挙上と開口動作を,スライダクランク機構と4節リンク機構で再現することで頭部の小型化をはかった(Fig.2).


Fig.3 jaw mechanism





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2.2 舌部

xy平面を回転するクランクシャフトと,それをz軸方向にそって移動させるすべりねじを組み合わせることで十分な舌の膨張と収縮の再現を可能とした.


Fig.4 tongue mechanism





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3. 訓練中の動作




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4. 今後の展望

2006年には,訓練用マネキンにセンサを搭載した気管挿管評価モデルWKA-1を作成した.2007年には,アクチュエータを搭載することで症例再現を可能とした動作モデルWKA-2を作成した.2008年には,WKA-1とWKA-2の機能を統合したモデルWKA-3を作成した.2009年は,WKA-3の機能を拡張し気道管理訓練を可能としたモデルWKA-4を開発した.
 2010年には成人男性と同程度の大きさの頭部を有し,患者の症例をより精緻に再現することが可能な気道管理訓練用ヒューマノイドWKA-5を製作した.今後,各部の質感を向上させ,より訓練者の効率が向上可能なシミュレータの開発を目指す.


Fig. 5 Research Roadmap
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