基于经过修改的声反射原理的触觉力传感器,用于在微创手术中进行手术中的瘤定位
Hoang-Hiep Ly1, Manh-Cuong Bui1, Ba-Nghia Mai1
1School of Mechanical Engineering, Hanoi University of Science and Technology, No.1 Dai Co Viet, Bach Mai, Hanoi, Vietnam.
International journal of computer assisted radiology and surgery
|September 6, 2025
概括
这项研究开发了一种基于声反射的触觉力传感器,用于微创手术 (MIS). 传感器提供关键的触觉反以准确地定位瘤并提高手术安全.
科学领域:
- 手术机器人
- 生物医学工程
- 传感器技术
背景情况:
- 至少侵入性手术 (MIS) 缺乏触觉反,使腹部组织局部化复杂化.
- 准确地定位腹部瘤对于MIS患者的安全至关重要.
研究的目的:
- 为MIS开发基于声反射的触觉力传感器.
- 提供精确瘤定位的触觉.
- 通过准确的组织识别来提高手术安全性.
主要方法:
- 开发了一种基于声反射的触觉力传感器.
- 进行理论分析和基本实验以评估力反应.
- 使用人工组织和猪肝样本进行瘤检测.
- 将传感器与模拟机器人系统进行触摸测试.
主要成果:
- 该传感器具有简单的结构,低成本,生物相容的材料,并且对身体安全.
- 高分辨率 (2 mN) 和低RMSE (149 mN) 的精确力测量 (0-5.5 N).
- 在人造组织中有效地定位瘤和相对大小识别.
- 在ex vivo实验中成功检测出嵌入的腹部组织.
结论:
- 一个基于声学的触觉力传感器提高了MIS中的患者安全性.
- 这种传感器为机器人手术系统提供了实用整合.
- 允许外科医生在手术期间准确检测瘤的位置和大小.
