Получение контроля: инновационная конструкция механического контроллера для роботизированной хирургии

Ученые из Токийского технологического института разработали новый тип контроллера для роботизированной руки, используемый в роботизированной хирургии. Их контроллер сочетает в себе два различных типа захвата, используемых в коммерчески доступных роботизированных системах, чтобы использовать преимущества обоих, уменьшая усилия хирурга и обеспечивая хорошую точность.

Робототехника проникла во многие различные области, и медицина не является исключением; Роботизированная хирургия значительно продвинулась за последнее десятилетие почти во всех хирургических подразделениях. Роботизированная хирургия обычно выполняется с использованием хирургических роботизированных систем, которые включают конфигурацию «ведущий-ведомый», в которой «мастер» представляет собой устройство управления, которым хирург манипулирует для управления роботизированной рукой . Такие системы улучшают ловкость и точность хирургов, отфильтровывая дрожание рук и масштабируя их движения руками в меньшие движения. Они также снижают риск общих хирургических осложнений, таких как инфекция на месте операции.

Однако роботизированная хирургия имеет свои недостатки, особенно для человека, выполняющего операцию. Хирурги-роботы иногда чувствуют физический дискомфорт во время операции, часто возникает усталость пальцев. Этот дискомфорт связан с тем, как они захватывают главный контроллер. Для управления хирургическими роботами обычно используются два типа захватов: «зажимной захват» и «силовой захват». Пинч-захват использовался в обычных операциях на протяжении веков; это включает использование большого, среднего и указательного пальцев для достижения высокоточных движений. С другой стороны, силовой захват включает в себя захват рукоятки всей рукой и больше подходит для интенсивной работы и больших движений.

Так как зажимная рукоятка создает напряжение для определенных мышц кисти и пальцев, это может вызвать утомление. И хотя власть, кажется, не вызывает такого дискомфорта, он предлагает менее точное управление . Следовательно, существует компромисс между дискомфортом, вызванным зажимным захватом, и отсутствием точного управления сцеплением. К счастью, г-н Солмон Чжон и доктор Котаро Тадано, пара исследователей из Токийского технологического института (Tokyo Tech), нашли умное решение этой проблемы. В исследовании, опубликованном в Международном журнале медицинской робототехники и компьютерной хирургии , исследователи предположили, что может быть разработан главный контроллер, который объединяет оба типа захвата. Доктор Тадано объясняет: «В роботизированной хирургии ограничения двух обычных способов захвата тесно связаны с преимуществами и недостатками каждого типа захвата. Таким образом, мы хотели исследовать, может ли комбинированный метод захвата улучшить производительность манипуляции во время роботизированной хирургии, поскольку это может использовать преимущества обоих типов захвата, компенсируя их недостатки ».

После эксперимента с проверкой концепции, который дал многообещающие результаты, исследователи разработали роботизированную хирургическую систему с модульным главным контроллером, который можно отрегулировать для использования зажима, питания или комбинированного захвата. Система была протестирована с помощью эксперимента с наведением, в котором 15 участников должны были управлять роботизированной рукой, чтобы ввести иглу в отверстия для мишени за наименьшее количество времени, не касаясь препятствий. Для каждого типа захвата были проверены различные условия, такие как использование упоров для рук и ладоней, использование рукоятки, типа захвата и движения зажимного захвата. Результаты показали, что комбинированный захват дал лучшие результаты в эксперименте по наведению на различных фронтах, включая количество сбоев (касание препятствия), требуемое время и общую длину движений, выполненных для достижения целей.

Этот новый дизайн главного контроллера может стать шагом в правильном направлении в роботизированной хирургии. «Метод манипуляции главных контроллеров для роботизированной хирургии оказывает значительное влияние с точки зрения интуитивности, комфорта, точности и стабильности. Помимо обеспечения точной работы, удобный метод манипуляции может потенциально принести пользу как пациенту, так и хирургу», – отмечает д-р. Тадано. Хотя будущая работа необходима для анализа других переменных, связанных с манипулированием роботизированной рукой, эта работа, безусловно, прокладывает путь для современных хирургических систем роботов.


Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Варикоз: симптомы, лечение и профилактика заболевания
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!:

Adblock
detector