磁性驱动的多材料光纤机器人用于精确的最小侵入性膝盖激光手术
1Research Center for Intelligent Fiber Devices and Equipment, Department of Geriatrics, Department of Orthopedics, and Key Laboratory of Vascular Aging, Ministry of Education, Tongji Hospital of Tongji Medical College, State Key Laboratory of New Textile Materials and Advanced Processing, Wuhan National Laboratory for Optoelectronics, School of Materials Science and Engineering, and School of Physical Education, Huazhong University of Science and Technology, Wuhan 430074, China.
一个新的灵活纤维机器人可为膝关节手术提供可引导的激光切除. 这种机器人工具提高了微创手术的精度和灵活性,
科学领域:
- 生物医学工程
- 手术机器人
- 最少的入侵性手术
背景情况:
- 传统的膝关节手术方法对复杂的病变具有有限的工具灵活性.
- 机器人技术的进步提高了手术的精度,
- 对于治疗膝关节疾病而言, 需要最少的侵入性和灵活的手术工具.
研究的目的:
- 推出一种新型的柔性纤维机器人,
- 展示纤维机器人的精确导航,转向和激光切除能力.
- 评估这个机器人系统在未来的膝关节手术应用中的潜力.
主要方法:
- 开发具有内部多核结构的灵活光纤机器人,用于传输中红外激光.
- 集成外部磁性弹性体,用于精确的磁场控制的导航和转向.
- 在球形模型和猪膝关节中进行体外试验,然后在老鼠腿骨上进行体内激光切除.
主要成果:
- 在两种实验室模型中,光纤机器人成功执行了精确的导航和转向.
- 在体内动物模型中展示了可引导的中红外激光切除能力.
- 该设备具有紧的设计,安全的启动和快速操纵.
结论:
- 开发的柔性纤维机器人集成了可引导的激光切除和主动导航,
- 这种机器人系统提供了一个有前途的解决方案,
- 纤维机器人的设计和能力表明, 未来的膝关节手术有很大的潜力.
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