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医療用ロボットのエキスパートパートナー

医療用ロボットや手術用ロボットの複雑さには、独自のソリューションが必要です。エラーの許されない環境においては、信頼できる計測ソリューションが不可欠です。

当社は、幅広いセンサーポートフォリオと専門知識を有する専任チームを結集し、医療ロボティクス向けにカスタムソリューションを提供します。

80年以上にわたる技術革新の実績に支えられた、精度と信頼性を提供するソリューションです。

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HBKの力センサとトルクは、加えられた力をフィードバックし、組織の損傷を防ぎ、デリケートな手技でも高精度な操作を可能にします。

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HBKの小型化されたセンサは、限られたスペースでの操作を可能にし、手術のパフォーマンスを大幅に向上させます。

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HBKセンサは環境要因があっても信頼性を維持し、制御システムと効果的に統合することで、正確で信頼性の高いデータ収集を実現します。

医療ロボティクスで精密性とケアをさらに進化させる


あらゆる種類の医療用ロボットは、制御された動作、迅速な応答、そして患者の安全性向上を可能にする高度なセンサーに依存しています。 

精密手術から適応型リハビリテーションまで、HBKのセンサは最先端技術を駆使して、医療ロボットによるヘルスケアの変革を支えています。

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最高の精度と安全性

手術用ロボットは複雑な手技を支援し、外科医の器用さ、精度、コントロールを向上させます。 

高精度センサを統合することで、これらのロボットはより安全で効率的な手術を実現し、リスクを低減するとともに、患者の回復結果の改善に貢献します。

手術用ロボットに使用されるセンサの主な例としては、以下のようなものがあります:

  • 力センサとトルク- 加える力を調節して組織の損傷を防ぎ、患者の安全のために繊細な操作を保証します。
  • 多軸荷重センサ - ロボットアームにかかる力をモニターし、機器の取り扱いを最適化し、ひずみを軽減します。
  • 圧力センサ - 組織の相互作用を測定し、切開や縫合時の安全性を高めます。
  • 変位・ポジショニングセンサ - 手術器具をリアルタイムで追跡し、超精密な動きを実現します。
  • ひずみゲージ - ロボット部品の応力を検出し、過負荷を防ぎ、耐久性を確保します。
  • 加速度センサーとIMU(慣性測定ユニット)センサ - ロボット動作の安定性と流動性を向上させ、スムーズな操作を実現します。

これらのセンサを組み合わせることで、手術用ロボットは、低侵襲手術、整形外科的再建、神経外科手術など、非常に複雑なロボット支援手術(RAS)を比類のない精度で行うことができます。 

Medical students practicing for keyhole surgery. Osaka, Japan. March 2018

適応型患者支援

リハビリ用ロボットは、患者のニーズに基づいたパーソナルな治療、ダイナミックな動きのサポート、リアルタイムのフィードバックを提供することで、機能回復とリハビリを促進します。 

これらのロボットシステムは、患者の進行状況や能力に合わせてエクササイズを行うことで、理学療法を向上させます。

リハビリ用ロボットに使用されるセンサの主な例には、以下のようなものがあります:

  • 力センサとトルク- 患者の筋力と回復段階に合わせて抵抗レベルを調整
  • 位置・変位センサ - 四肢の動きを追跡し、正確な調整で治療を誘導
  • 加速度センサとIMUセンサ - 姿勢、バランス、動きを分析し、患者に合わせたリハビリプログラムを作成します。
  • ひずみゲージ - 安全で耐久性のある操作のために、ロボットリハビリ機器の機械的ストレスを監視します。

これらのリハビリ用ロボットは、脳卒中のリハビリテーション、脊髄損傷の回復、理学療法プログラムなどで広く使用されており、適応性のあるサポートによって患者がより早く運動能力を回復できるようにしています。

Doctor and nurse looking at a man who walks with the help of a medical robot

自然な動きを再現

先進的なバイオニック義肢はセンサを組み込み、可動性や器用さの回復を支援し、ユーザーにとってスムーズで直感的な操作体験を実現します。 

動作の意図や環境からのフィードバックを検知することで、ロボティック義肢は切断肢のある方に自然で反応性の高い動作を提供します。

ロボット義肢に使用されるセンサの主な例には、以下のようなものがあります:

  • 力センサとトルク - 触覚フィードバックを提供し、ユーザーが圧力とグリップを測定するのに役立ちます。
  • 変位・位置センサ - 義肢の動きをユーザーのリアルタイム筋肉信号と同期させます。
  • 加速度センサとIMUセンサ - 姿勢の変化や動きの変化に対応し、歩行や把持時の安定性を提供します。
  • ひずみゲージ - 部品のストレスを軽減し、義肢の耐久性、寿命、信頼性を最適化します。

これらのセンサをロボット義足に統合することで、ユーザーはさらにコントロール、バランス、快適性が向上し、歩行、物体の保持、細かい運動作業などの日常動作が改善されます。

One man, sportsman with amputee leg and artificial limb, preparing for a run on the street in sunset.

患者の自立性を高める

支援ロボットは、運動能力の低下、神経筋障害、加齢に伴う課題を抱える人々をサポートし、より大きな自律性と周囲との相互作用を提供します。

これらのロボットは、環境の移動、物の操作、日常業務の支援を目的として設計されています。

支援ロボットに使用されるセンサの主な例には、以下のようなものがあります:

  • 力センサとトルク - 物体の正確なハンドリングを可能にし、ダメージを与えることなく安全なグリップを提供します。
  • 変位・ポジショニングセンサ - 正確なナビゲーションと物体との相互作用を促進します。
  • IMUと定位センサ - 自動軌道修正により障害物を回避し、自律的な動きをサポート
  • ひずみゲージ - より安全なグリップとハンドリングのために加えられる力を評価し、安全で人間工学的なサポートを提供します。

支援ロボットの一般的なアプリケーションには、スマート車椅子、身体障害者用ロボットアーム、在宅支援ロボットなどがあり、自立と生活の質を大幅に向上させます。

Portrait of Two Diverse Male Industrial Robotics Specialists Working on a Mobile Robot. Caucasian And Black Engineers In Lab Coats Discussing an Automated Robotic Delivery Assistant with AI.

遠隔医療相談

テレプレゼンスロボットは遠隔診察を促進することで医療を変革し、医療専門家がどこからでも患者の評価、診断、相互作用を行えるようにします。

これらのロボットは、特に遠隔地やサービスが行き届いていない地域における医療へのアクセス性、効率性、応答性を向上させます。

テレプレゼンスロボットで使用されるセンサの主な例には、以下のようなものがああります:

  • ポジショニングと変位センサ- 正確なナビゲーションとカメラ調整により、シームレスなバーチャル相互作用を実現。
  • IMUとローカリゼーションセンサ - 動きを安定させ、ポジショニングを自動補正することで、スムーズでリアルタイムなコミュニケーションを実現します。
  • 力および圧力センサ- ベッドの調節やデバイスの遠隔操作など、重要な医療機器との物理的相互作用を可能にします。
  • ひずみゲージ - 構造応力を監視し、損傷や機械的故障を防止します。

これらの高度なセンサを使用することで、テレプレゼンスロボットは医師と患者のリアルタイム相互作用を可能にし、病院、診療所、在宅医療の現場に専門的な医療知識をもたらすと同時に、医療アクセスにおける地理的ギャップを埋めます。

Surgical and medical robots controlled by an operator
Carrying out an operation using a robot, a robot surgeon with manipulators, a modern operating room, surgeons people perform an operation using a surgeon's robot through the control panel

スマートセンサと医療ロボット - 課題、応答、機会

高齢化社会労働力不足精度への要求の高まり医療システムは限界まで逼迫しています。しかし、新しい技術がその状況を変えようとしています。

次世代の医療用ロボットと小型化されたスマートセンサーは、治療に革命をもたらし、効率を高め、患者と医療従事者により安全な手術を提供します。

AI、IoMT、超精密センサ技術を搭載したこれらのイノベーションは、診断、治療、患者モニタリングを再構築しています。

医療の未来は、これまで以上に安全で、賢く、そして個別化されたものになります。

医療用ロボットに搭載されたHBKのセンサが、医療の未来をどのように創造しているかをご覧ください。

HBKと共に — 医療、手術、ヘルスケアロボティクスの未来を支える

医療用ロボットはかつてないペースで高度な進歩を遂げており、HBKはこの変革の最前線立っています。

当社の高度な小型化センサ、組込み電子機器、リアルタイムフィードバックシステムにより、手術用ロボットは比類のない精度、安全性、効率性を実現し、より良い患者の治療成果に貢献します。

医療用ロボットOEMの信頼できるパートナーとして、当社は以下を提供します:

  • イノベーションを加速するR&D試験・検証ソリューション
  • 機械測定用の統合が容易なセンサで、比類のない精度を提供します。
  • 設計から製造まで、カスタマイズされたセンサ開発

次世代センサ技術により、HBKはよりスマートで安全、かつ高応答な医療ロボットの新たな可能性を切り拓き、患者ケアにシームレスに統合しています。 

より安全な医療デバイスから、さらにインテリジェントな人間と機械の相互作用まで、当社のイノベーションは、パーソナライズされた効率的なヘルスケアの新時代を推進します。

医療用ロボティクスの未来を未来を共に創りませんか?

専門家と話すイメージ

よくある質問 | 医療向けHBKカスタムセンサソリューションに関するご質問にお答えします。

医療用ロボットは、以下のようなさまざまなナビゲーションセンサに依存しています:

  • 慣性測定ユニット(IMU):加速度ピックアップ、ジャイロスコープ、地磁気センサを組み合わせて、動きを追跡し、姿勢を維持します。
  • GPSセンサ:広い空間を移動するために使用され、特に緊急対応などの屋外医療用途で活用されます。

センサが継続的にデータを収集することで、ロボットはリアルタイムで調整を行うことができます。例えば:

  • 触覚センサは圧力を検知し、それに応じて力を調整します。
  • 画像センサは物体や人間のジェスチャーを識別するのに役立ちます。
  • 近接センサは近くの障害物を検知して衝突を防ぎます。
  • 温度センサは、温度に敏感な材料の安全な取り扱いを保証します。
  • 力センサ/トルクは、外科手術や人工装具のアプリケーションで重要な、加えられた圧力に基づいてロボットの動きを調整することを可能にします。

医療用ロボットは通常、以下のような構成になっています:

  • アクチュエータ:ロボットアームやツールの動きを駆動します。
  • 関節:関節可動性と運動範囲を提供します。
  • エンドエフェクター:外科用機器、グリッパー、スキャニングプローブなど
  • 構造的枠組み:ロボットシステムのサポートと安定性を提供する。
  • センサ各部品に統合され、リアルタイムフィードバックを提供することで、精度と安全性を確保します。例えば、精密手術用ロボットアームの力センサなどです。
  • 力センサとトルク:抵抗と圧力を常にモニターすることにより、手術やリハビリの現場での繊細で制御された動きを容易にします。

力センサ/トルクは、ロボット機器にかかる機械的な力を測定し、電気信号に変換します。力のアプリケーションを調整し、手術中やリハビリ中の組織損傷のリスクを最小限に抑えます。これらのセンサにより、ロボティック義肢は自然な手の動作を模倣し、器用さを向上させることが可能になります。

  • 手術用ロボット:切開および縫合時の圧力をコントロールする。
  • 義肢:ロボット手足の握力と物体操作を強化する。
  • リハビリ用ロボット:抵抗フィードバックを提供し、リハビリ運動を個別に調整します。
  • 患者搬送システム:患者の移動や体位変更時に過剰な力の使用を防ぎます。

微小電気機械システム(MEMS)技術は、医療用ロボットに不可欠な小型で高感度なセンサの開発を可能にします。これらのセンサは以下を提供します:

  • 小型化さらに小型で精密なロボットツールを可能にします。
  • 高感度:処置中の身体的変化の早期発見を可能にします。
  • 消費電力:ウェアラブルおよび埋め込み型デバイスの効率を向上させます。
  • 費用対効果の高い生産:医療用ロボットのスケーラブルな利用を促進します。

MEMSセンサは医療デバイスに使用されています:

  • 手術用ロボット:微細運動制御の向上。
  • ウェアラブル医療デバイス:バイタルサインのモニタリング
  • 移植可能デバイス:患者の長期モニタリングをサポートします。
  • 自律型ロボットシステム:空間認識能力とナビゲーションを高めます。

圧電センサは次のような用途に使われます:

  • 超音波イメージング:電気信号を音波に変換して画像を生成します。
  • 薬物投与システム:薬剤の正確な投与を管理します。
  • 血圧モニタリング:心血管系の圧力の変動を測定。
  • ウェアラブル診断:患者の動きや生理的コンディショニングをトラッキング。

圧電力センサは、機械的な応力を受けると電荷を発生します。これにより、次のことが可能になります:

  • 血流モニタリングのための圧力変化を検出します。
  • 義肢デバイスにおいて、機械的な動きを電気信号に変換します。
  • リアルタイムで力を測定し、低侵襲手術をサポート。

  • 精度の向上手術の精度を高める。
  • 応答時間:重要な手順におけるリアルタイムフィードバックが可能。
  • 耐久性繰り返しの滅菌や長時間の使用に耐えます。
  • エネルギー効率:ウェアラブルおよび埋め込み型アプリケーションに最適。
  • コンパクトなサイズ:小規模なロボットシステムへの統合が可能。

医療用ロボットは次のような組み合わせで機能します:

  • あらかじめプログラムされたアルゴリズム:具体的なタスクや動きを管理します。
  • リアルタイムセンサーフィードバック:環境の変化に力学的に適応します。
  • AIによる意思決定:適応性と効率を高めます。

センサは精密な制御を可能にします:

  • 手技中の組織損傷を避けるための力レベルの検出。
  • ロボット・リハビリテーション・システムにおける安定したナビゲーションのサポート。
  • 直感的なユーザーコントロールを可能にするジェスチャー認識。

  • 力センサ/トルク細かい操作とフィードバックを可能にします。
  • ポジショニングセンサ:ロボットの動きの精度を追跡します。
  • ビジョンセンサ:物体認識とナビゲーションをアシスト。
  • 近接センサ:患者とオペレーターの安全性を高めます。
  • 触覚センサ:義肢装具や手術支援に不可欠なタッチフィードバックを提供します。

AIを搭載したロボットは以下を活用します:

  • センサ入力を分析する機械学習アルゴリズム。
  • カメラで撮影された画像を解釈するコンピュータ・ビジョン。
  • リアルタイムの動きを洗練させる触覚フィードバックシステム。

これにより、適応手術、異常検知、意思決定を強化したより効果的な患者モニタリングが可能になります。

  • スマートな義肢装具:AIは力センサと統合し、グリップコントロールを向上させます。
  • 手術用ロボット:AIがリアルタイムで画像を処理し、正確な動きを実現。
  • 自律型介護ロボット:AIは、モーションセンサと温度センサを通じて患者の行動を把握します。

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