本研究では、鼻咽頭スワブ作業にて問題となる医療従事者への二次感染を完全に防ぐため、遠隔操作により鼻咽頭スワブ作業を代替するロボットの基礎研究を行った。具体的には、1. 遠隔操作ロボットによる鼻咽頭スワブ作業システムの構築、2. 内視鏡を有する新規スワブの作製、3. 力センサを搭載した鼻咽頭モデルを有する人体頭部モデルの構築、について研究開発を進め、上記3項目を統合することで、遠隔操作による鼻咽頭スワブ作業を可能とするロボットシステムを構築した。
本研究にて研究開発した遠隔操作ロボットシステムでは、内部に内視鏡を挿入可能な新たなスワブを開発することで、医療従事者が患者の鼻腔内を観察しながらスワブを鼻咽頭へと遠隔で挿入することを実現した。また、人体頭部モデルを用いた検体採取の模擬実験において、スワブの挿入から検体採取動作、その後のスワブの引き抜きまでを約40秒で実施可能であることを確認した。検体採取時には、遠隔操作ロボットのスワブ把持部及び頭部モデルの鼻咽頭箇所に力センサを配置し、検体採取においてスワブ及び鼻咽頭にかかる力を計測すると共に、スワブにかかる力についてはリアルタイムで力覚フィードバックとしてスワブ操作者の操作インターフェイスに提示可能とした。このように、医療従事者が患者と直接接触せず、患者から隔離された場所からロボットを遠隔で操作し、鼻腔内の構造を確認しながら確実に鼻咽頭に到達し、検体採取を可能とするシステムを構築した。