Ученые улучшают роботизированную руку, используемую в хирургии

Роботизированная хирургия продолжает становиться более совершенной и точной, особенно с учетом недавних разработок ученых в Токийском технологическом институте. Они создали новый тип контроллера для роботизированной руки, используемой в хирургии. Контроллер направлен на то, чтобы сделать работу хирурга проще, обеспечивая при этом отличную точность, и он делает это, объединяя два основных типа захвата, используемых в коммерчески доступных роботизированных системах.

За последние десять лет в области роботизированной хирургии были достигнуты значительные успехи, и эта технология присутствует几乎 во всех подспециальностях. Роботизированные системы, используемые в роботизированной хирургии, часто включают устройство контроллера, которое манипулируется хирургом для управления роботизированной рукой. Ловкость и точность хирургов улучшаются с помощью этих систем. Они масштабируют движения руки в более мелкие движения и могут фильтровать дрожание рук. Общие хирургические осложнения, такие как инфекция хирургического участка, снижаются этими системами.

Роботизированная хирургия имеет недостатки, и определенные проблемы возникают у лиц, которые выполняют хирургию. Часто роботизированные хирурги испытывают физический дискомфорт во время процедур, и устанавливается усталость пальцев. Эти проблемы вызваны тем, как контроллер захватывается. Два основных типа захвата, часто используемых для управления хирургическими роботами, – это “захват щипков” и “захват силы”. Захват щипков, который использовался в традиционных хирургиях на протяжении веков, – это когда большой, средний и указательный пальцы используются для выполнения высокоточных движений. Захват силы – это когда рукоятка захватывается всей рукой, и он часто используется для крупных движений.

Захват щипков часто вызывает усталость из-за напряжения, которое он оказывает на определенные мышцы руки и пальцев, а захват силы менее точен. Из-за этого ни один из них не является идеальным вариантом.

Недавно опубликованное исследование в The International Journal of Medical Robotics and Computer Assisted Surgery, представленное г-ном Солмоном Джионгом и доктором Котаро Тадано из Токийского технологического института (Tokyo Tech), подчеркивает новое решение.

Исследователи разработали новый контроллер, который объединяет эти два разных типа захвата. Согласно доктору Тадано, “В роботизированной хирургии ограничения двух традиционных методов захвата тесно связаны с преимуществами и недостатками каждого типа захвата. Поэтому мы хотели изучить, может ли объединенный метод захвата улучшить производительность манипуляций во время роботизированной хирургии, поскольку это может использовать преимущества обоих типов захвата, компенсируя их недостатки”.

Исследователи получили обнадеживающие результаты от эксперимента по проверке концепции. Они приступили к разработке системы роботизированной хирургии с модульным контроллером, способным регулироваться до трех разных типов захвата: щипков, силы или объединенного захвата. Результаты показали, что объединенный метод захвата работал лучше во многих отношениях, включая количество неудач, время, необходимое для выполнения задач, и общую длину движений, выполненных для достижения целей. Объединенный метод захвата также был проще и комфортнее в использовании, согласно мнению многих участников эксперимента.

“Метод манипуляции контроллерами для роботизированной хирургии имеет значительное влияние в плане интуитивности, комфорта, точности и стабильности. Помимо обеспечения точной операции, комфортный метод манипуляции потенциально может принести пользу как пациенту, так и хирургу”, – сказал доктор Тадано.

Новые разработки будут иметь решающее значение для продвижения роботизированной хирургии, и они еще больше сократят разрыв между человеком и роботом в отрасли.