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#Produkttrends
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Magnetisches Tracking-System für flexible Chirurgieroboter
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Forscher an der Universität von Kalifornien San Diego haben ein magnetisches Tracking-System entwickelt, mit dem Chirurgieroboter mit Fingerfertigkeit im Körper operieren können.
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Die Technologie erfordert keine Strahlenexposition des Patienten oder Klinikers und ist viel kostengünstiger als die bereits vorhandenen Überwachungstechniken. Ein Magnet ist in die Spitze des Roboters eingebettet, und eine Reihe von Sensoren kann seine Position verfolgen, während ein neuronales Netzwerk die Genauigkeit des Verfolgungssystems verbessert.
"Kontinuierlich arbeitende Medizinroboter arbeiten wirklich gut in stark eingeschränkten Umgebungen im Körperinneren", sagte Tania Morimoto, eine an der Studie beteiligte Forscherin. "Sie sind von Natur aus sicherer und nachgiebiger als starre Werkzeuge. Aber es wird sehr viel schwieriger, ihren Standort und ihre Form im Körper zu verfolgen. Wenn wir also in der Lage sind, sie leichter aufzuspüren, wäre das sowohl für die Patienten als auch für die Chirurgen ein großer Vorteil
Die derzeitigen Techniken zur Verfolgung solcher Roboter können für medizinisches Personal und Patienten mit Röntgenstrahlenbelastung verbunden und teuer sein. Dieser neue Ansatz, den Morimoto und ihre Kollegen entwickelt haben, ist viel kostengünstiger, kostet etwa 100 Dollar für die erforderlichen Komponenten und erfordert keine Bestrahlung. Das System beruht auf dem Magnetfeld, das von einem in die Spitze eines flexiblen Operationsroboters eingebetteten Magneten erzeugt wird.
Vier Sensoren können dieses Magnetfeld erkennen, wenn sie an bestimmten Stellen in der Nähe des Einsatzortes des Roboters platziert werden, und ein Computermodell sagt dann auf der Grundlage dieser Sensordaten den Standort des Roboters voraus. Bei der Entwicklung des Computersystems wurde ein neuronales Netz verwendet, um die Differenz zwischen den tatsächlichen und den theoretischen Sensorwerten zu bestimmen. Dadurch konnten die Forscher die Genauigkeit ihres Systems verbessern.
Bisher hat das Forschungsteam das System mit einem bestimmten Typ von Soft-Roboter getestet, der sich in empfindlichen Körperbereichen bewegen kann, da er flexibel ist und nur sehr wenig Druck auf die Strukturen ausübt, auf die er trifft. "Wir arbeiteten mit einem wachsenden Roboter, der aus einem sehr dünnen Nylon besteht, das wir umdrehen, fast wie eine Socke, und mit einer Flüssigkeit unter Druck setzen, die den Roboter wachsen lässt", sagte Connor Watson, ein weiterer an dem Projekt beteiligter Forscher. "Da der Roboter weich ist und sich durch das Wachstum bewegt, hat er nur sehr geringe Auswirkungen auf seine Umgebung, was ihn ideal für den Einsatz in medizinischen Einrichtungen macht