半自主机器人操纵器用于最少的侵入性大动脉替换.
Izadyar Tamadon1, S M Hadi Sadati2, Virginia Mamone3
1Faculty of Engineering Technology, University of Twente, 7522 NB Enschede, The Netherlands, and also with the BioRobotics Institute, Scuola Superiore Sant'Anna, 56025 Pontedera, Italy.
IEEE transactions on robotics : a publication of the IEEE Robotics and Automation Society
|January 22, 2024
概括
这项研究引入了一个机器人系统,用于更安全的大动脉置换手术. 科技平台可实现精确的,半自动导航和人工门的输送,改善患者的治疗结果.
科学领域:
- 机器人技术在医学中的应用
- 手术工程的外科工程.
- 医疗器械技术 医疗器械技术
背景情况:
- 大动脉的手术对于治疗受损的门至关重要.
- 现有的机器人平台旨在提高外科手术的精度和结果.
- 技术平台为人工门输送提供了一个灵活的操纵器.
研究的目的:
- 为ValveTech机器人平台开发和评估一种感知力,安全和半自主导航系统.
- 为了在主动脉手术期间在植入之前准确定位人工门.
主要方法:
- 实行力量观察器,将操纵器的力量传递到触觉接口.
- 使用混合前置/反向机械和内镜视觉伺服器用于自主定位.
- 使用长板实验和人工幻影量化性能.
主要成果:
- 实现了自主门输送,位置误差为2.0±0.5毫米,失调为3.4±0.9°.
- 混合力/形状观察器 (FSO) 准确地预测了操纵器上的外部力量 (0.09 N误差) 和尖端负载 (3.3%准确率).
- 该系统在不需要尖端传感器的情况下有效运行,避免了小型化挑战.
结论:
- 开发的感应力导航系统提高了机器人主动脉手术的安全性和精度.
- 这项技术有可能改善患者护理,手术结果和外科医生舒适度.
- 科技平台的半自主功能代表了心脏微创手术的重大进步.
