桌面下的电磁铁：一种用于显微手术的无干扰磁导航系统
机器人学
2023-08-24 v1
摘要
微型磁工具有望使微创外科技术应用于神经外科等空间受限的外科手术中。然而，典型的磁导航系统通过产生驱动此类工具的磁场，要么无法产生足够大的场强，要么以阻碍外科医生接近患者的方式包围患者。本文介绍一种磁导航系统的设计，其八块电磁铁完全布置于手术台下方，以赋予系统最大的工作空间可达性，并允许患者毫无约束地躺于系统顶面。所得到的电磁铁最优几何布局在合理的神经外科操作体积上最大化了磁场强度与均匀性。该系统可在距驱动系统工作台 120 mm 的工作距离处，沿 x 和 y 轴产生高达 38 mT、沿 z 轴高达 47 mT 的非均匀磁场，足以在脑内部署磁性显微手术工具。作用于原型神经外科工具中毫米级磁体上的力已通过实验验证。由于其较大的工作空间，该系统可用于控制多种外科手术应用中的毫机器人。
引用
@article{arxiv.2308.12228,
title = {Electromagnets Under the Table: an Unobtrusive Magnetic Navigation System for Microsurgery},
author = {Adam Schonewille and Changyan He and Cameron Forbrigger and Nancy Wu and James Drake and Thomas Looi and Eric Diller},
journal= {arXiv preprint arXiv:2308.12228},
year = {2023}
}