一个软机器人的设计和导航方法,用于单端口横性根性前列腺切除术

科学领域:

• 机器人在医学中的机器人
• 手术技术 手术技术
• 生物医学工程 生物医学工程

背景情况:

• 进行前列腺癌手术的传统腹腔镜仪器存在组织损伤的风险,并由于有限的机动性而造成手术盲点.
• 软机器人具有固有的灵活性和遵守性,承诺与微妙的组织和器官进行更安全的交互.

研究的目的:

• 开发一个软机器人系统,用于单端口横性激进前列腺切除术 (STRP).
• 创建软机器人手术的有效导航方法,提高准确性和外科医生指导.

主要方法:

• 为STRP设计和开发了一个软机器人系统.
• 为软机器人实施了一种混合导航方法,该方法结合了纤维Bragg网格和电磁跟踪.
• 为了验证系统的性能,进行了实验,包括幻影测试.

主要成果:

• 导航方法实现了软操纵器的精确位置和形状传感,在静态配置中,最高尖端传感误差为2.691毫米 (5.38%的机器人长度).
• 动态场景显示,平均尖端感应误差为1966毫米 (3.93%的机器人长度).
• 幻影测试证实软机器人能够在前列腺中导航,并在主-奴隶控制下覆盖整个手术空间.

结论:

• 开发的软机器人系统显示出了提高STRP手术安全性和精度的巨大潜力,这是由于其灵活的结构和精确的导航.
• 该系统的功能表明,软机器人在轻微侵入性前列腺癌治疗中具有有前途的未来.