コンピュータ工学および情報技術ジャーナル

腹腔鏡手術に応用した診断および治療タスク用の高度なロボット システム

ベロニカ・イワノワ、ディチコ・バッハバロフ、アニ・ボネバ

低侵襲手術に関連するすべてのエンジニアリング作業の主な目標は、腹腔鏡手術で失われた触覚を外科医が取り戻せるよう、適切なツールと組織の力に関する情報を提供することです。この文脈において、作業の主な目的は、より優れた技術的特性を備えた新しいファミリー腹腔鏡ツールを設計し、腹腔鏡検査の過程で触覚を回復するためのツールの構築に力やその他のセンサーや要素を組み込むことです。こうして、この腹腔鏡器具のいくつかの技術的側面が改善されます。操作とイメージング用に設計された器具であるIntuitive Surgical IncorporationのdaVinchiロボットとは対照的に、当社は診断や治療タスクなどの追加機能を備えたファミリーツールを提供しています。したがって、我々は 2 つの主な問題を決定しました。(i) ロボット用の適切な実験モジュールの独自の構造を設計および製造し、ツールと組織の情報を提供する 2 つの力センサーを組み込んだこと (そのいくつかは以前の研究で説明および議論されています)、(ii) この研究の目的であるこのモジュールの制御と監視のためのハードウェアとプログラム リソースを実現したこと。コンピューター プログラムには、先端ツールと表面の接触相互作用のさまざまな測定値に関する情報と、実験モジュールから取得したデータが含まれており、以前の測定データとリアルタイムで受信した情報との差を見つけるために使用されます。提案されたプログラム ソリューションのもう 1 つの重要な利点は、測定のグラフィカルな視覚化と結果の比較です。そのため、外科医は器具と組織間の力の相互作用に適切なコマンドを与えることができます。ロボット用の力フィードバック機能を備えた実験モジュールの機能性と作業能力を検証するために、設計された制御システムを使用してさまざまな実験が実施されました。