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Updated: Jan 7, 2026
Design and Fabrication of an Elastomeric Unit for Soft Modular Robots in Minimally Invasive Surgery
Published on: November 14, 2015
Diseño y validación de un robot compacto de tubos concéntricos para nefrolitotomía percutánea
Navid Feizi1, Filipe C Pedrosa2, Ruisi Zhang3
1Canadian Surgical Technologies and Advanced Robotics (CSTAR), London Health Sciences Centre (LHSC), London, ON N6A 5A5, Canada, and with the School of Biomedical Engineering, Western University, London, ON N6A 3K7, Canada, at the time of this work; supervisor: R.V. Patel. He is currently with the Department of Radiology at Brigham and Women's Hospital, and Harvard Medical School, Boston, MA 02115, USA.
Este estudio presenta un robot compacto de tubos concéntricos (CTR) diseñado para la nefrolitotomía percutánea (PCNL). El novedoso diseño mejora la ergonomía y logra una navegación precisa para la eliminación de cálculos, superando a las herramientas quirúrgicas estándar.
Área de la Ciencia:
- Robótica Médica
- Cirugía Mínimamente Invasiva
- Dispositivos Urológicos
Sus antecedentes:
- Los robots de tubos concéntricos (CTR) ofrecen destreza para procedimientos mínimamente invasivos.
- Los diseños de CTR existentes carecen de especificidad para aplicaciones de instrumentos quirúrgicos.
- La nefrolitotomía percutánea (PCNL) requiere herramientas ergonómicas especializadas.
Objetivo del estudio:
- Proponer un CTR compacto diseñado específicamente para PCNL.
- Mejorar el control ergonómico para la operación manual y montada en brazo robótico.
- Validar el rendimiento del CTR para la eliminación de cálculos en PCNL.
Principales métodos:
- Se empleó un diseño basado en un carro paralelo para minimizar la huella del CTR.
- Se realizaron evaluaciones ergonómicas con urólogos y no clínicos.
- Se implementó el control de posición en bucle cerrado utilizando la cinemática inversa de la velocidad de movimiento resuelto.
- Se probó el rendimiento en un fantasma abdominal a tamaño real.
Principales resultados:
- El CTR presenta una huella de sección transversal reducida (diámetro de 46 mm) y un centro de masa localizado para una mejor ergonomía.
- La evaluación ergonómica indicó un manejo superior en comparación con los dispositivos estándar de PCNL.
- Se lograron errores de posición en bucle cerrado de 1,2 ± 0,8 mm durante la navegación autónoma.
- El CTR demostró un rendimiento adecuado para los requisitos de PCNL.
Conclusiones:
- El diseño compacto propuesto de CTR es muy adecuado para aplicaciones de PCNL.
- El robot ofrece ergonomía mejorada y control preciso para procedimientos urológicos.
- Este diseño de CTR avanza la aplicación funcional de la tecnología robótica en cirugía mínimamente invasiva.
