用于增强宫颈疾病治疗的精密混合驱动机器人光纤
机器人学
2024-02-19 v1 医学物理
摘要
针对主要影响育龄妇女的高级别宫颈癌前病变和早期癌症的治疗，通常涉及保留生育能力的治疗方法。常用的宫颈癌前病变局部治疗方法显示出因切除精度和深度问题而遗留阳性癌切缘并引发后续并发症的风险。一种能够在切除病变的同时保留健康宫颈组织的术中设备，有望增强此类治疗。在本研究中，我们开发了一种基于聚合物的机器人光纤，长度为 150 mm，直径为 1.7 mm，采用高度可扩展的光纤拉制技术制造。该机器人光纤利用混合驱动机制，结合了电热驱动和肌腱驱动机制，从而实现了从原点起最大 46 mm 的运动范围，运动精度低于 100 {\mu}m。我们还为该机器人光纤的驱动方法开发了控制算法，包括预设路径控制和遥操作，实现了将光纤尖端粗略定位到目标区域，随后进行精密扫描。手术激光光纤与机器人光纤的结合可实现高精度手术消融。此外，我们利用宫颈体模进行了实验，证明了机器人光纤访问和执行高精度扫描的能力，突显了其在宫颈疾病治疗和改善肿瘤学结果方面的潜力。
引用
@article{arxiv.2402.10562,
title = {Precise Hybrid-Actuation Robotic Fiber for Enhanced Cervical Disease Treatment},
author = {Jinshi Zhao and Qindong Zheng and Ali Anil Demircali and Xiaotong Guo and Daniel Simon and Maria Paraskevaidi and Nick W F Linton and Zoltan Takats and Maria Kyrgiou and Burak Temelkuran},
journal= {arXiv preprint arXiv:2402.10562},
year = {2024}
}