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自主機器人手術更近了一步

Published on May 6, 2008 at 7:15 PM · No Comments

這一天可能會得到一點點接近時,機器人將執行在危險的情況下或在偏遠地區,如在戰場上還是在空間,用最少的人力指導,的患者手術。

杜克大學在工程師認為,在他們的實驗室進行可行性研究的結果代表的第一個具體步驟,對實現這一未來的太空時代的視覺。此外,一個更直接的水平上,由工程師開發的技術可以使病人的某些當代的醫療程序的安全,他們說。

對於他們的實驗中,工程師們開始一個基本的桌面機器人的“眼睛”,用一個新穎的三維超聲技術在杜克大學的實驗室開發的。採取實時三維信息,處理,並給予具體的命令來執行的機器人,機器人的“大腦”人工智能程序擔任。

“在多項任務中,計算機能夠直接機器人的行動,說:”斯蒂芬史密斯,杜克大學的超聲換能器組和研究小組的高級成員的主任。機器人 - 無指導,“我們認為,這是由於這種方法第一次證明了概念,我們取得了一個簡陋的機器人和一個基本的人工智能程序,這些早期的結果。,該技術將提前點醫生 - 有一天可以運行於人“。

超聲學,鐵電和頻率控制,指揮機器人的人造血管內導管系統的一系列實驗結果發表在在線雜誌 IEEE事務。另一項研究,在4月發表在雜誌超聲波成像,表現出自主機器人系統能夠成功地執行一個模擬穿刺活檢。

在超聲技術的進步使這些最新的實驗中,研究人員表示,通過實時生​​成詳細的3 - D運動圖像。

杜克大學的實驗室的長期跟踪記錄,修改傳統的2 - D超聲 - 用於嬰兒在子宮內的圖像 - 到更先進的3 - D掃描。在1991年發明這項技術後,球隊也表明了它的效用,在開發專門為實時成像在心臟和大腦血管的導管和內窺鏡。

在最新的實驗中,機器人成功地完成其主要任務是:指揮上的機械臂觸摸血管移植的另一針的尖端年底一針。機器人的針是由一個微小的3 - D超聲換能器,“魔杖”,收集了3 - D圖像,附著在血管成形術中常用的一個導管引導。

在高級工程史密斯的實驗室和第一作者的兩篇論文的學生,惠特曼說:“約翰,”機器人能夠準確地直接目標導管傳感器發出的信息為基礎的針頭的針探頭。 “引導機器人在血管移植探針的能力,是朝著進一步的測試系統在動物模型中的第一步。”

雖然這項研究將繼續完善機器人能夠執行獨立的程序,新技術也可以有更多的直接和即時的的應用。

“目前,心髒病導管為基礎的程序,使用X線透視,它採用的輻射,指導自己的行動,”史密斯說。 “把一個 3 - D超聲換能器的導管年底可以提供更清晰的圖像的醫生,並大大減少暴露在輻射中的病人的需要。”

在早期的實驗中,桌面機器人手臂成功地摸了摸手臂上針針水浴中的另一個。然後,它模擬了一個囊腫穿刺活檢,塑造一個充滿液體的氣球在一個中等設計,模擬組織執行。

“這些實驗證明了三維超聲的指導下完成模擬任務的自主機器人的可行性,我們認為它值得進一步的研究,”惠特曼說。

研究人員說,加入這個功能更強大和複雜的的外科手術機器人已在許多醫院使用的3 - D,可以加快自主機器人,可以執行複雜的程序,對人類的發展。

http://www.duke.edu