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Il sistema di tracciamento biocompatibile 3D ha potenziale di migliorare l'ambulatorio Robot-assistito

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Il sistema di tracciamento vicino all'infrarosso biocompatibile di avanguardia 3D utilizzato per guidare la suturazione in primo ambulatorio astuto del robot autonomo del tessuto (STELLA) ha il potenziale di migliorare l'ambulatorio e gli interventi manuali e robot-assistiti con visibilità sgombra 3D ed accuratezza migliorata, secondo uno studio pubblicato nell'emissione del marzo 2017 delle transazioni di IEEE su ingegneria biomedica.

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Lo studio dimostra con successo la fattibilità negli oggetti in tensione (in vivo) e dimostra l'inseguimento 3D del tessuto e degli strumenti chirurgici con accuratezza di millimetro ex vivo nelle prove. Aiuti di suturazione più accurati e più coerenti ridurre perdita, che può migliorare i risultati chirurgici.

Creato dal gruppo di sviluppo da Sheikh Zayed Institute per innovazione chirurgica pediatrica al sistema nazionale della salute dei bambini e costituito un fondo per dagli istituti della sanità nazionali, lo studio spiega la progettazione del sistema di tracciamento 3D con gli indicatori fluorescenti vicini all'infrarosso (NIRF) e, facendo uso degli esperimenti robot, compara le sue accuratezze di inseguimento ai metodi d'inseguimento ottici standard. Alle velocità di 1 mm/second, il gruppo ha osservato le accuratezze di inseguimento di 1,61 millimetri che si sono degradati soltanto a 1,71 millimetri quando gli indicatori sono stati coperti nel sangue ed in tessuto.

Il robot autonomo del tessuto astuto (STELLA), sviluppato da Sheikh Zayed Institute per innovazione chirurgica pediatrica al sistema nazionale della salute dei bambini, ha eseguito il primo ambulatorio robot autonomo sorvegliato del tessuto molle su un oggetto in tensione nel maggio 2016. (Credito di immagine: Sheikh Zayed Institute per innovazione chirurgica pediatrica al sistema nazionale della salute dei bambini)

«Una sfida fondamentale in chirurgia del tessuto molle è che movimenti del tessuto dell'obiettivo e deforma, è occluso da sangue o l'altro tessuto, che lo rende difficile differenziarsi dal tessuto circostante,» dice Axel Krieger, il PhD, l'autore senior sullo studio ed il cavo di programma per gli strumenti astuti a Sheikh Zayed Institute. «Permettendo all'inseguimento accurato degli strumenti e del tessuto nell'ambiente chirurgico, questo lavoro innovatore ha il potenziale di migliorare molte domande di ambulatorio manuale e robot-assistito.»

Il sistema si compone di piccoli indicatori biocompatibili di NIRF con un romanzo ha fuso il sistema di tracciamento plenoptic e vicino all'infrarosso della macchina fotografica (NIR), permettendo all'inseguimento 3D che può sormontare l'occlusione del tessuto e del sangue in un ambiente chirurgico incontrollato e in evoluzione rapida. Krieger spiega che la rappresentazione di NIR ha il potenziale di superare i problemi di occlusione perché la luce di NIR penetra la luce più profondamente visiva.

«Questo lavoro descrive “gli occhi umani eccellenti” e un pezzo “di intelligenza” del nostro sistema robot della STELLA, permettente le mansioni quale la chirurgia del tessuto molle sugli oggetti in tensione,» spiega il chirurgo di Peter C. Kim, di MD, di vice presidente e del socio in capo di Sheikh Zayed Institute.

I lavori futuri comprenderanno l'ulteriori integrazione e valutazione del sistema di tracciamento negli interventi medici immagine-guida quali gli ambulatori robot.