Инженеры разрабатывают GPS-подобную систему для гибких медицинских роботов — Роботех

Инженеры разрабатывают GPS-подобную систему для гибких медицинских роботов

Инженеры из Калифорнийского университета в Сан-Диего разработали доступную и простую в использовании систему для отслеживания расположения гибких хирургических роботов внутри человеческого тела. Система работает так же, как современные методы, но стоит намного дешевле. Многие современные методы также требуют воздействия радиации, в то время как эта система не требует. 

медицинский робот

Система была разработана Таней Моримото, профессором машиностроения в Школе инженерии Джейкобса в Калифорнийском университете в Сан-Диего, и доктором технических наук Коннором Уотсоном. 

«Медицинские роботы Continuum работают очень хорошо в жестких условиях внутри тела. Они по своей природе более безопасны и более гибкие, чем жесткие инструменты. Но становится намного сложнее отследить их местоположение внутри тела. И поэтому, если нам удастся облегччить их отслеживание, это будет очень полезно как для пациентов, так и для хирургов», — сказала Моримото.

Исследователи встроили магнит в наконечник гибкого робота, который можно использовать в деликатных местах внутри тела, например, в артериальных каналах мозга. «Мы работали с растущим роботом, который представляет собой робота из очень тонкого нейлона, который мы инвертируем и создаем давление в жидкости, которая заставляет робота расти», — сказал Уотсон. Поскольку робот мягкий и движется в процессе роста, он практически не влияет на окружающую среду, что делает его идеальным для использования в медицинских учреждениях, сообщили в Школе инженерии Джейкобса.

Затем исследователи использовали существующие методы локализации магнитов, которые очень похожи на GPS, чтобы разработать компьютерную модель, которая предсказывает местоположение робота. Спутники GPS проверяют связь со смартфонами и, исходя из того, сколько времени потребуется для поступления сигнала, приемник GPS в смартфоне может определить, где находится сотовый телефон. Точно так же исследователи знают, насколько сильным должно быть магнитное поле вокруг магнита, встроенного в робота. Они полагаются на четыре датчика, которые аккуратно разнесены вокруг области, в которой работает робот, для измерения напряженности магнитного поля. На основании того, насколько сильное поле, они могут определить, где находится наконечник робота.

Вся система, включая установку робота, магниты и локализацию магнита, стоит около 100 долларов. 

Моримото и Уотсон пошли еще дальше. Они обучили нейронную сеть, чтобы узнать разницу между тем, что считывают датчики, и тем, что датчики должны считывать. В результате они улучшили точность локализации для отслеживания кончика робота.

«В идеале мы надеемся, что наши инструменты локализации помогут улучшить технологии выращивания таких роботов. Мы хотим продвинуть это исследование вперед, чтобы мы могли протестировать нашу систему в клинических условиях и в конечном итоге перевести ее на клиническое использование », — сказала Моримото.  

Совершенно другую технологию использовали инженеры MIT. Они создали роботизированную нить для лечения аневризм и инсультов. А команда ученых из Бостонской детской больницы при Гарвардском университете создали робота, который может самостоятельно путешествовать по телу.

Add a Comment

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *