Дослідники покращили роботизовану руку, яку використовують у хірургії

Роботизована хірургія продовжує ставати все більш просунутою та точною, особливо з огляду на останні розробки вчених з Токійського технологічного інституту. Вони створили новий тип контролера для роботизованої руки, яку використовують у хірургії. Контролер спрямований на полегшення роботи хірурга, забезпечуючи при цьому високу точність, і він робить це, поєднуючи два основних типи захоплення, які використовуються в комерційних роботизованих системах.

За останні десять років відбулися значні досягнення в галузі роботизованої хірургії, і ця технологія присутня майже у всіх спеціальностях. Роботизовані системи, які використовуються в роботизованій хірургії, часто включають пристрій контролю, який маніпулюється хірургом для контролю роботизованої руки. Дexterity і точність хірургів покращуються завдяки цим системам. Вони масштабують рухи руки в менші рухи і можуть фільтрувати тремори руки. Загальні хірургічні ускладнення, такі як інфекція оперативної рани, знижуються цими системами.

Роботизована хірургія має свої недоліки, і певні проблеми виникають для тих осіб, які виконують хірургію. Часто роботизовані хірурги страждають від фізичного дискомфорту під час процедур, і в них виникає втома пальців. Ці проблеми пов’язані з тим, яким чином контролюється контролер. Два основних типи захоплення, які часто використовуються для контролю роботизованих хірургічних систем, – це “захоплення щипком” і “захоплення потужністю”. Захоплення щипком, яке використовується в традиційних хірургічних процедурах протягом століть, полягає в тому, що великий, середній і вказівний пальці використовуються для виконання рухів високої точності. Захоплення потужністю полягає в тому, що хірург тримає рукоятку всім рукою, і воно часто використовується для великих рухів.

Захоплення щипком часто викликає втому через напруження, яке воно створює на певні м’язи руки і пальців, а захоплення потужністю менш точне. Через це жоден з цих варіантів не є ідеальним.

Нова опублікована робота в журналі The International Journal of Medical Robotics and Computer Assisted Surgery, представлена паном Солмоном Джіоном і доктором Котаро Тадано з Токійського технологічного інституту (Токійський Тех), пропонує нове рішення.

Дослідники розробили новий контролер, який поєднує ці два різні типи захоплення. За словами доктора Тадано, “У роботизованій хірургії обмеження двох традиційних методів захоплення сильно пов’язані з перевагами і недоліками кожного типу захоплення. Тому ми хотіли дослідити, чи може комбінований метод захоплення покращити маніпуляційну продуктивність під час роботизованої хірургії, оскільки це може використати переваги обох типів захоплення і компенсувати їх недоліки”.

Дослідники отримали перспективні результати від експерименту з перевірки концепції. Вони продовжили розробку системи роботизованої хірургії з модульним контролером, який може бути налаштований на три різні типи захоплення: щипок, потужність або комбіноване захоплення. Результати показали, що комбінований метод захоплення працював краще в багатьох аспектах, включаючи кількість невдач, час, необхідний для виконання завдань, і загальну довжину рухів, виконаних для досягнення цілей. Комбінований метод захоплення також був легшим і більш комфортним у використанні, згідно з багатьма учасниками експерименту.

“Метод маніпулювання контролерами для роботизованої хірургії має значний вплив щодо інтуїтивності, комфорту, точності та стабільності. Окрім того, що це дозволяє здійснювати точні операції, комфортний метод маніпулювання міг би потенційно принести користь як пацієнту, так і хірургу”, – сказав доктор Тадано.

Нові розробки будуть критично важливими для розвитку роботизованої хірургії, і вони ще більше звузять розрив між людиною і роботом у галузі.