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Sistema di tracciamento magnetico per robot chirurgici flessibili

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I ricercatori dell'Università della California di San Diego hanno sviluppato un sistema di tracciamento magnetico per i robot chirurgici per operare con destrezza all'interno del corpo.

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La tecnologia non richiede l'esposizione del paziente o del clinico alle radiazioni ed è molto meno costosa delle tecniche di monitoraggio preesistenti. Un magnete è incorporato nella punta del robot e una serie di sensori possono tracciarne la posizione, mentre una rete neurale migliora la precisione del sistema di tracciamento.

"I robot medici Continuum funzionano molto bene in ambienti molto ristretti all'interno del corpo", ha detto Tania Morimoto, una ricercatrice coinvolta nello studio. "Sono intrinsecamente più sicuri e più conformi rispetto agli strumenti rigidi. Ma diventa molto più difficile seguire la loro posizione e la loro forma all'interno del corpo". E quindi, se riusciamo a tracciarli più facilmente, sarebbe un grande vantaggio sia per i pazienti che per i chirurghi"

Le tecniche attuali per tracciare tali robot possono comportare l'esposizione ai raggi X del personale medico e dei pazienti e possono essere costose. Questo nuovo approccio sviluppato da Morimoto e dai suoi colleghi è molto meno costoso, con un costo di circa 100 dollari per i componenti richiesti, e non richiede radiazioni. Il sistema si basa sul campo magnetico prodotto da un magnete incorporato nella punta di un robot chirurgico flessibile.

Quattro sensori sono in grado di rilevare questo campo magnetico quando sono posizionati in punti specifici vicino a dove il robot sta operando, e un modello di computer prevede poi la posizione del robot sulla base di questi dati del sensore. Lo sviluppo del sistema informatico ha comportato l'utilizzo di una rete neurale per determinare la differenza tra i valori reali e teorici dei sensori, che ha aiutato i ricercatori a migliorare la precisione del loro sistema.

Finora, il team di ricerca ha testato il sistema utilizzando un tipo specifico di robot morbido in grado di navigare in aree delicate del corpo in quanto è flessibile e applica pochissima pressione alle strutture che incontra. "Abbiamo lavorato con un robot in crescita, che è un robot fatto di un sottilissimo nylon che invertiamo, quasi come una calza, e pressurizziamo con un fluido che fa crescere il robot", ha detto Connor Watson, un altro ricercatore coinvolto nel progetto. "Poiché il robot è morbido e si muove crescendo, ha pochissimo impatto sull'ambiente circostante, il che lo rende ideale per l'uso in ambienti medici"