在人体上安装MR条件机器人,用于最少的侵入性肝脏干预
Zhefeng Huang1, Anthony L Gunderman1, Samuel E Wilcox1
1Institute of Robotics and Intelligent Machines, Georgia Institute of Technology, 801 Atlantic Dr NW, Atlanta, GA, 30332, USA.
Annals of biomedical engineering
|April 18, 2024
概括
这项研究引入了一种新的MR条件机器人系统,用于用于肝癌 (HCC) 的微波切除 (MWA) 中精确的针引导. 机器人显著提高了精度比手工方法,为增强癌症治疗铺平了道路.
科学领域:
- 医疗机器人 医疗机器人
- 图像指导疗法是指导图像的疗法.
- 肝细胞癌治疗方法 肝细胞癌治疗方法
背景情况:
- 使用MR导向微波切除 (MWA) 治疗肝细胞癌 (HCC) 对小瘤有效.
- 手动插入针头限制了MWA程序的工作流程效率和准确性.
- 需要加强机器人指导,以提高HCC切除的精度和结果.
研究的目的:
- 为了呈现一个紧的,机身安装的,MR条件的机器人系统,在MR引导的MWA期间准确指导针.
- 为了证明机器人系统在闭孔MRI扫描仪中的可行性和性能.
- 为了克服手动注射针在HCC治疗中的局限性.
主要方法:
- 开发一个带有两个叠加的XY阶段的机器人平台,用于精确的针插入控制.
- 通过3D打印的气动轮机和MR条件形轮传动来执行.
- 集成远程气动和光纤用于MR条件下操作.
- 通过自由空间针插入试验和MR引导的幻影研究进行实验验证.
主要成果:
- 在自由空间实验中,机器人系统在80毫米深处实现了低针插入误差2.6±1.3毫米.
- 用MR指导的幻影研究证实了该系统的MR条件性和准确准能力.
- 紧的,装在机身上的设计允许在闭孔MR扫描仪内操作.
结论:
- 开发的MR条件机器人系统为HCC的MR引导MWA提供了一个可行的解决方案,用于准确指导针在MR引导MWA中.
- 这项技术有可能优化工作流程并提高肝癌的治疗精度.
- 未来的研究将专注于系统优化和通过动物试验进行体内验证.
