智能穿孔机器人的穿孔针的电磁跟踪系统的设计

科学领域:

• 医疗机器人 医疗机器人
• 生物医学工程 生物医学工程
• 手术导航 手术导航

背景情况:

• 精确的刺针指导对于诊断结节和治疗恶性瘤至关重要.
• 现有的方法在实时跟踪针位置和方向方面面临挑战.

研究的目的:

• 开发和评估一种电磁跟踪系统,用于智能机器人中穿孔针的精确实时指导.
• 提高微创手术的准确性和效率.

主要方法:

• 一个利用多个磁源和自适应强度调节的时间共享激发的系统.
• 用于信号处理的双相锁定放大器和用于数据分析的邻近粒子群优化算法.
• 集成微控制器,直接数字合成器和磁传感器用于反控制.

主要成果:

• 该系统在300毫米3的空间内实现了0.4129厘米的整体平均位置误差.
• 具体平均误差为0.4467厘米 (X轴),0.4154厘米 (Y轴) 和0.3766厘米 (Z轴).
• 根的平均平方误差记录在0.4970厘米.

结论:

• 拟议的电磁跟踪系统可以实时监控刺针位置和方向.
• 预计这项技术将增加穿孔成功率并减少手术持续时间.
• 该系统为临床应用中的智能穿孔机器人提供了重大进步.