Araştırmacılar Cerrahi Sırasında Robotic Parmağı Sabitleme Yöntemi Geliştirdi

Texas A&M Üniversitesi’ndeki araştırmacılar, cerrahi sırasında robotik kollarda kullanılan yeni bir cerrahi teknolojisi geliştirdiler. Yeni çalışma Scientific Reports dergisinde yayımlandı.

Cerrahın Uzantısı Olarak Robotic Parmağı

Araştırmacılar, parmak izlerine elektrik akımları göndererek kullanıcıların temas mesafesini doğru bir şekilde algılayabileceğini gösterdiler. Elektrik akımları küçük ancak algılanabilir bir titreşim yaratıyor ve kullanıcılar, kırılgan yüzeylerde çalışırken robotik parmakları daha kesin ve doğru bir şekilde kontrol edebiliyorlar.

Araştırmacılara göre, bu yöntem cerrahlar tarafından kazara yaralanmaları azaltmak için kullanılabilir, özellikle de robotik cerrahi işlemler sırasında meydana gelen yaralanmalar.

Hangye Park, Elektrik ve Bilgisayar Mühendisliği Bölümü’nde yardımcı doçent.

“Robotic parmakların bir zorluğu, onları biyolojik dokulara nazikçe temas edebilecek kadar kesin bir şekilde kontrol etmektir” dedi Park. “Tasarımımızla, cerrahlar robotik parmaklarının temas etmek üzere olan yapıdan ne kadar uzakta olduğunu sezgisel bir şekilde algılayabilecekler, bu bilgiyi de nazik yapıları doğru miktarda kuvvetle temas etmek için kullanabilecekler.”

Cerrahlar, robotik cerrahi sistemlerini veya telerobotik cerrahi sistemlerini, kendilerinin fiziksel uzantıları olarak kullanıyorlar. Daha sonra cerrahlar, kendi hareketleriyle robotik parmakları kontrol ediyor, bu da karmaşık prosedürlerin uzaktan yapılmasına olanak tanıyor. Ayrıca, cerrahlar daha fazla hasta ile ilgilenmek için daha küçük kesiler yapabiliyorlar. Bu teknolojiyle, cerrahlar büyük kesiler yapmak zorunda kalmıyorlar, bu da genellikle cerrahın ellerini hastanın vücuduna sokmak için gerekli.

Robotic parmakları kesin bir şekilde hareket ettirmenin önemli bir yönü, telerobotik kollara yerleştirilen kameralardan gelen görsel bilginin canlı akışıdır. Bu, cerrahların monitörleri izlemelerine ve parmak hareketlerini telerobotik parmak hareketleriyle eşleştirmelerine ihtiyaç duyuyor. Bu, cerrahların robotik parmaklarının nerede olduğunu ve birbirlerine ne kadar yakın olduklarını belirlemelerine yardımcı oluyor.

Park’a göre, sadece görsel bilgi, özellikle parmaklar beyin ve diğer nazik dokulara çok yakın çalışırken, ince parmak hareketlerini yönlendirmek için yeterli değil.

“Cerrahlar, sadece monitörde birbirlerine göre nerede olduklarını görerek, gerçek parmaklarının birbirlerinden ne kadar uzakta olduklarını dolaylı olarak bilebiliyorlar” dedi Park. “Bu dolaylı görüş, onların gerçek parmakları arasındaki mesafeyi nasıl kontrol ettiklerini etkiliyor.”

Uyarı Probleriyle Donatılmış Eldiven

Bu zorluğu aşmaya çalışarak, araştırmacılar mesafe bilgisini iletmek için görsel geri bildirime bağlı olmayan bir yöntem geliştirdiler. Bunu, parmak uçlarına farklı elektrik akımı frekansları gönderen uyarı probleriyle donatılmış eldivenleri kullanarak yapıyorlar. Kullanıcılar, akım darbelerinin frekansını mesafe ile ilişkilendirmek için eğitilebiliyorlar, böylece test nesnesi yaklaştıkça akım frekansları artıyor.

Teknoloji, kullanıcının elektrik akımı frekanslarına duyarlılığına özgüydü. Bu, bir kullanıcının daha geniş bir akım frekansları aralığına duyarlı olması durumunda, mesafe bilgisi daha küçük bir akım artışı ile iletilebiliyordu.

Araştırmacılara göre, elektrik darbeleri alan kullanıcılar, temas kuvvetlerini yaklaşık %70 oranında azaltabiliyorlar ve alt yüzeylere olan yakınlık konusunda daha fazla farkındalığa sahiptiler. Bir gözlem, yakınlık bilgisinin hafif elektrik darbeleri ile iletilmesinin, sadece görsel bilginin yaklaşık üç kat daha etkili olduğunu gösterdi.

http://www.youtube.com/watch?v=5KRSRfeL_tE&feature=emb_title

Park’a göre, yeni gelişmeler cerrahi sırasında manevra kabiliyetini büyük ölçüde artırabilir ve aynı zamanda istenmeyen doku hasarını en aza indirebilir.

“Hedefimiz, bu görev için gereken aktif düşünme yükünü artırmadan, yakınlık tahmini doğruluğunu artıran bir çözüm bulmaktı” dedi. “Teknikimiz cerrahi ortamlarda kullanıma hazır olduğunda, doktorlar robotik parmaklarının altındaki yapılardan ne kadar uzakta olduklarını sezgisel bir şekilde bilebilecekler, bu da onları hastalarının cerrahi sonuçlarını optimize etmeye odaklanmalarına olanak tanıyacak.”