一个半自主立体脑活检机器人系统,具有增强的外科安全性和外科医生机器人协作

科学领域:

• 神经外科 神经外科
• 机器人技术 机器人技术 机器人技术
• 医疗工程 医学工程

背景情况:

• 神经外科机器人提供了好处,但在安全性和外科医生机器人交互方面面临挑战.
• 大脑活检程序需要高精度和安全性,现有系统存在局限性.

研究的目的:

• 为应对神经外科的安全和协作挑战,特别是在大脑活检.
• 提出一个半自主机器人系统,增强手术自主性和人机交互.

主要方法:

• 开发用于自动化大脑活检程序的机器人模块.
• 用组织阻断剂设计的活检管,以防止并发症.
• 实施基于优先级的控制框架,用于神经导航和外科医生避开.
• 开发一种适应性重新配置方法,用于优化KUKA机器人手臂.

主要成果:

• 模拟和实验验证了拟议系统的有效性.
• 该系统展示了具有光学跟踪和外科医生回避的自主导航.
• 实现了自主大脑活检和适应性重新配置,以尽量减少工作空间干扰.

结论:

• 开发的系统通过增加自主性来显著改善神经外科系统.
• 提高外科安全性和改善外科医生与机器人的协作是关键成果.
• 该系统将神经外科机器人从机械指导推进到任务自主.