一个具有生物力学意识的机器人辅助可引导的钻井框架,用于最小侵入性脊柱固定程序

科学领域:

• 机器人技术 机器人技术 机器人技术
• 生物医学工程 生物医学工程
• 整形外科手术 整形外科手术

背景情况:

• 脊柱固定手术经常面临由于刚性钻探仪器的并发症.
• 当前的方法在轨道规划过程中缺乏针对患者的生物力学考虑.

研究的目的:

• 开发一种新的生物力学意识的机器人辅助可转向钻井框架.
• 通过优化钻井轨迹来解决脊柱固定方面的并发症.

主要方法:

• 开发了一种针对患者的生物力学意识的轨迹选择模块,以分析压力和应变.
• 设计了一个与机器人操纵器集成的同心管可引导钻探机器人 (CT-SDR).
• 该系统半自主地执行最佳混合钻探轨迹 (HDT).

主要成果:

• 该框架成功分析了应力和应变分布,以进行最佳轨迹选择.
• CT-SDR系统证明了HDTs的准确和可靠执行.
• 在模拟的骨材料上使用患者特定的QCT扫描验证了性能.

结论:

• 拟议的生物力学意识的机器人辅助可转向钻井框架为更安全的脊柱固定提供了一个有希望的解决方案.
• 这种方法有可能最大限度地减少与脚螺丝放置相关的手术并发症.