对有线缆驱动的医疗机器人进行MRI兼容和无传感器的触觉反,以执行基于针的远程操作干预
Ivan Vogt1,2, Marcel Eisenmann3, Anton Schlünz3,4
1Research Campus STIMULATE, Otto-von-Guericke University (OvGU), Magdeburg, Germany. ivan.vogt@ovgu.de.
International journal of computer assisted radiology and surgery
|September 12, 2024
概括
这项研究引入了无传感器触觉反,用于iMRI中机器人针的进步,提高了外科医生在最少侵入性手术期间的控制. 用户研究显示,与手工方法相比,没有显著差异.
科学领域:
- 机器人技术 机器人技术 机器人技术
- 医疗成像医学成像
- 手术技术 手术技术
背景情况:
- 手术机器人增强了微创手术.
- 触觉和触觉反提高了外科医生的表现和患者的结果.
- 目前的机器人系统缺乏相互作用反,特别是在干预性磁共振成像 (iMRI) 中.
研究的目的:
- 开发无传感器触觉反 (SHF) 用于机器人辅助的iMRI针推进.
- 集成碰撞检测和自动化用于穿皮针刺穿.
- 评估SHF系统的技术性能和用户体验.
主要方法:
- 使用电缆驱动的"用于图像引导手术的微定位机器人" (μRIGS) 系统.
- 在无传感器拉伸力测量中使用背电机力效应.
- 在三个软组织模拟幻象上测试了该系统,以进行力反评估.
主要成果:
- 实现了800 Hz的采样速率和0.26 ± 0.22 N的力分辨率.
- 平均最大力达到15N,数据与预期的力进展保持一致.
- 用户研究显示,SHF和手动针刺之间没有显著差异.
结论:
- 开发的SHF是一种新的,与MR兼容的技术,用于实时基于针的干预.
- 这项技术弥合了机器人辅助iMRI交互反方面的差距.
- 它提高了图像引导手术程序的控制和安全性.


