MiroSurge

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MiroSurge[1] es un sistema robótico actualmente hospedante (a partir de 05/2012) diseñado principalmente para la investigación [2] [3] [4] en Telecirugía mínimamente invasiva. En la configuración descrita, el sistema está diseñado según la principio maestro esclavo y permite al operador controlar remotamente instrumentos quirúrgicos mínimamente invasivos incluyendo retroalimentación de fuerza/esfuerzo de torsión. El escenario se desarrolla en el Instituto de robótica y Mecatrónica (RMC) dentro de la Centro Aeroespacial Alemán (DLR).

El sistema consta de

  • Tres a cinco brazos de robot de miró en la mesa de operación,
  • Instrumentos mínimamente invasivos (MICA),
  • un HD-Stereo-endoscopio,
  • estación de trabajo quirúrgico con dos fuerza/torsión reflejando los dispositivos de entrada y visión estéreo, y
  • una suite de planificación para la instalación de robótica.

Además de la compensación de movimiento semiautónomo,[5] el sistema es exclusivamente un telemanipulador en cualquier momento y el cirujano en la estación de trabajo tiene el control completo de los instrumentos quirúrgicos. Para cambiar de instrumento o para introducir la configuración del robot, y por razones de seguridad un asistente quirúrgico está presente en la sala de operaciones (OR).

Contenido

  • 1 Brazo de robot de MIRO
  • 2 Instrumento mínimamente invasiva MICA
  • 3 Estación de trabajo quirúrgico
  • 4 Planificación y registro
  • 5 Usos previstos
  • 6 Referencias
  • 7 Enlaces externos

Brazo de robot de MIRO

MIRO [6] es un robot de construcción liviana (masa: aprox. 10 kg, es decir, 353 US oz) con un diseño optimizado para aplicaciones de cirugía.

  • Carga aproximadamente 3 kg
  • 7 DoF
  • Sensores de potencia conjunta cara
  • ciclo de control cartesiano de 3 kHz

En la configuración mínimamente invasiva MiroSurge, se montan los brazos MIRO directamente a los rieles laterales de la mesa de operación. Como el robot está lleno 6 DoF capacidades de movimiento, el trocar puede ubicarse casi arbitrario dentro de área de trabajo del robot. Debido al DoF adicional (empalme) del robot, un movimiento de nullspace (codo) es posible durante el funcionamiento del robot, que es utilizado para evitar colisiones.

Instrumento mínimamente invasiva MICA

MICA [7] (masa aprox. 0,9 kg, es decir 31,8 US oz) es un instrumento robótico para cirugía mínimamente invasiva.

  • intra corporal cardan (2DoF)
  • tijeras, pinzas o un Maryland como una extremidad funcional (1DoF)
  • Sensor de par/fuerza conjunta cara 7DoF para force feedback [8]
  • ciclo de control de posición de 3 kHz

El instrumento MICA se monta directamente a la muñeca hueca del robot MIRO, así la 2DoF perdida de movimiento debido al trocar en el caso de la configuración mínimamente invasiva MiroSurge se restableció, dando al cirujano completo destreza dentro del cuerpo del paciente.

Estación de trabajo quirúrgico

Para la manipulación, el cirujano se sienta frente a una consola de usuario, situada remotamente desde la mesa de operación. Se compone de la consola

  • visión estéreo del sitio de operación en una pantalla de alta definición y
  • dos dispositivos de entrada disponibles comercialmente, totalmente actuados Sigma.7 (Maestría) con 7DoF de movimiento [9][10] dedicada a la izquierda y derecha del cirujano.

De este modo, el cirujano es capaz de guiar por ejemplo dos instrumentos robóticos MICA (esclavo) moviendo los mano dispositivos de entrada según el movimiento deseado. Retroalimentación háptica y visual es proporcionado al cirujano por la pantalla HD frente a él y a la fuerza/torsión reflejando los dispositivos de entrada respectivamente.

Planificación y registro

Con respecto a un posicionamiento optimizado de componentes robóticos y paciente en relación con la accesibilidad del espacio de trabajo, es investigado dentro del sistema de MiroSurge con respecto a la planificación preoperatoria, así como registro intraoperatorio. [11] [12] [13]

Usos previstos

MiroSurge como un sistema para la cirugía mínimamente invasiva está diseñado para operar en la región abdominal y torácica con dos MIRO-robots llevando MICA-instrumentos y un robot para el estéreo-endoscopio.

Referencias

  1. ^ Hagn, Ulrich; Konietschke, R. y Tobergte, A. y Nickl, M. y Jörg, S. y Kuebler, B. y Passig, G. y Gröger, M. y Fröhlich, f el. Seibold, U. y Le-Tien, L. y Albu-Schäffer, A. y Nothelfer, A. y Hacker, f el. y Grebenstein, M. y Hirzinger, G. (2010). "El DLR MiroSurge: un sistema versátil para la investigación en Telecirugía endoscópica". International Journal of Computer Assisted radiología y cirugía 5 (2): 183-193. Doi:10.1007/s11548-009-0372-4.
  2. ^ "MiroSurge". TUM Miti. 04.05.2012 obtenido.
  3. ^ "La investigación robótica médica". COMPAMED. 04.05.2012 obtenido.
  4. ^ "SAFROS-seguridad en la cirugía robótica". LSRO / SAFROS. 04.05.2012 obtenido.
  5. ^ Groeger, Martin; Arbter, K. y Hirzinger, G. (2008). "Seguimiento para la cirugía robótica mínimamente invasiva del movimiento". Robótica Médica:: 117 – 148.
  6. ^ Hagn, Ulrich; Nickl, Matthias y Jörg, Stephan y Passig, Georg y Bahls, Thomas y Nothhelfer, Alexander y Hacker, Franz y Le-Tien, Luc y Albu-Schäffer, Alin y Konietschke, Rainer y Grebenstein, Markus y Warpup, Rebecca y Haslinger, Robert y Frommberger, Mirko y Hirzinger, Gerd (2008). "El miró DLR: un robot ligero versátil para aplicaciones quirúrgicas". Robot industrial: Una publicación internacional 35 (4): 324 – 336. Doi:10.1108/01439910810876427.
  7. ^ Thielmann, Sophie; Seibold, U. y Haslinger, R. y Passig, G. y Bahls, T. y Jörg, S. Nickl, M. y Nothhelfer, A. y Hagn, U. y Hirzinger, G. (2010). MICA - una nueva generación de instrumentos versátiles en cirugía robótica.
  8. ^ Seibold, Ulrich; Kuebler, B. y Thielmann, S. y Hirzinger, G. (2009). "Endoscópica 3 DoF-instrumento con retroalimentación de fuerza/torsión DoF 7". Contribución de taller, presentado en ICRA2009, Kobe, Japón.
  9. ^ Tobergte, Andreas; Helmer, Patrick y Hagn, Ulrich y Rouiller, Patrice Thielmann, Sophie y Grange, Sebastien y Albu-Sch\ "affer, Alin y Conti, Francois y Hirzinger, Gerd (2011). "La interfaz háptica de sigma.7 para MiroSurge: una nueva consola quirúrgica bi-manual". En: Actas de la IROS2011 de IEEE (CFP11IRO-DVD):: 3023-3030.
  10. ^ "sigma.7". Dimensión de la fuerza.
  11. ^ Konietschke, Rainer; Weiss, H. y Ortmaier, T. y Hirzinger, G. (2004). Un procedimiento de planificación preoperatorio para intervenciones mínimamente invasivas asistida por robot.
  12. ^ Konietschke, Rainer; Bodenmüller, T. y Rink, C. y Schwier, A. y Bäuml, B. Hirzinger, G. (2011). "Configuración óptima del sistema de Telerobotic MiroSurge DLR para cirugía mínimamente invasiva". Proceedings of the 2011 IEEE International Conference on Robotics and Automation (ICRA).
  13. ^ Tobergte, Andreas; Konietschke, R. y Hirzinger, G. (2009). "Planificación y Control de un sistema de teleoperación de investigación en cirugía robótica mínimamente invasiva". En Proceedings of the 2009 IEEE International Conference on Robotics and Automation (ICRA).

Enlaces externos

  • Robótica Médica: MiroSurge en YouTube
  • "MiroSurge - telemanipulación en cirugía mínimamente invasiva". DLR. 03.05.2012 obtenido.

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