Получение сцепление: инновационная механическая конструкция регулятора для робот-ассистированной хирургии

Ученые из Токийского технологического института разработали новый тип контроллера для манипулятора, используемые в роботизированной хирургии. Их контроллер сочетает в себе два вида захвата, используемых в коммерческих робототехнических систем, чтобы использовать преимущества обоих, уменьшая усилия хирурга и обеспечивая хорошую точность.

Робототехники был соткан свой путь в различных областях, и медицина не является исключением; робот-ассистированной хирургии резко выросла за последнее десятилетие почти в каждой хирургической специальности. Робот-ассистированная хирургия обычно выполняется с помощью хирургической системы робота, которые включают мастер-слейв конфигурации, в которой «мастер» — это устройство, контроллер, что хирург манипулирует контролировать роботизированную руку. Такие системы улучшают ловкость и точность хирургов, отфильтровывая тремор рук и расширение их силы движений на более мелкие движения. Они также снижают риск возникновения распространенных хирургических осложнений, таких как хирургическая инфекция.

Однако, робот-ассистированная операция может иметь свои недостатки, особенно для человека, проводящего операцию. Роботов-хирургов иногда чувствую физический дискомфорт во время операции, с усталостью палец является общим. Этот дискомфорт связан с тем, каким образом они удерживаются на мастер-контроллер. Два типа ручек обычно используется для контроля хирургических роботов: «зажать захват» и «захват власти».Щепотку захват был использован в традиционной хирургии на протяжении веков; она предполагает использование большой палец, средний и указательный пальцы, чтобы достичь высокой точности движения. С другой стороны, захват власти включает в себя схватив ручку со всей силы и больше подходит для силовой работы и больших перемещений.

Поскольку Pinch ручки кладет напряжение на определенные мышцы кисти и пальцев, более вероятно, чтобы вызвать усталость. И хотя власть, похоже, не вызывает такого дискомфорта, она предлагает менее точный контроль. Таким образом, существует компромисс между дискомфорта, вызванного Pinch ручки и отсутствие точной регулировки захвата власти. К счастью, Solmon Чжон и доктор Котаро Тадано, пара исследователей из Токийского технологического института (Токио техник), нашли разумное решение этой проблемы. В исследовании, опубликованном в Международном журнале медицинской робототехники и машинного хирургии , исследователи предположили, что главный контроллер, который сочетает в себе оба вида захвата может быть рассчитана. Доктор Тадано объясняет, «в роботизированной хирургии, ограничения двух обычных захватные методы тесно связаны с достоинствами и недостатками каждого типа захвата. Таким образом, мы хотели проверить, не была ли комбинированной хватательно способ позволяет повысить эффективность операций при роботизированной хирургии, так как это может воспользоваться преимуществами обеих типов захвата, компенсируя их недостатки».

После пробного эксперимента, которые дали многообещающие результаты, исследователи разработали систему роботизированной хирургии с модульной мастер-контроллер, который может быть отрегулирован на работу либо ущипнуть, мощность, или комбинированной хватательно. Система была протестирована путем наведения эксперимент, в котором 15 участников должны были контролировать роботизированную руку, чтобы вывести кончик иглы в створ отверстий за наименьшее количество времени, не касаясь препятствия. Были испытаны для каждого типа захвата, такие, как использование вытянутой руки и ладони лежит, использовать ручки, захватывающий вид, и движение щепотку сцепление различных условиях. Результаты показали, что комбинированная сцепление дало более высокую производительность в указывая эксперимента на различных фронтах, в том числе количество отказов (коснувшись препятствия), время, необходимое, и общая продолжительность выполняемых движений для достижения цели. Многие участники также сообщили, предпочитают комбинированной хватательно способ по сравнению с двумя другими, благодаря простоте и комфорту в использовании этого метода.

Этот новый мастер-контроллер может быть шагом в правильном направлении в робот-ассистированной хирургии. «Манипуляция способ мастер-контроллеры для роботизированной хирургии оказывает значительное влияние с точки зрения интуитивности, комфорт, точность, и стабильность. Помимо возможности точной работы, комфортного манипулирования метод может быть полезным как для пациента, так и хирурга», — замечает д-р Тадано. Хотя необходима дальнейшая работа по анализу других переменных, участвующих в манипуляции манипулятор, эта работа, несомненно, прокладывает путь к передовой хирургической системы робота.

сделать разницу: спонсорские возможности