要約
脳腫瘍切除などの神経外科手術では、高精度の病理学的センシング、イメージング、および組織操作が必要とされています。
腫瘍辺縁を正確に特定して切除することで、さらなる増殖を防ぎ、重要な構造を保護できます。
小さなレーザー直径とステアリング機能を備えた外科用レーザーは、複雑な解剖学的構造を横断し、組織を感知し、視覚化し、影響を与えるためのエネルギーを提供することで、新たな低侵襲処置を可能にします。
この論文では、操作可能な外科用レーザーのエンドエフェクター ツールとして機能できる小型の腱駆動検流計 (TAG) の設計を紹介します。
検流計センサーの設計、製造、および運動学モデリングが提示され、導き出されます。
最大 30.14 度 (またはレーザー反射角 60.28 度) まで正確に回転できます。
入力腱ストロークから出力検流計角度変化への運動学的マッピングと、連続体関節の端をレーザー終点に関連付ける順運動学モデルが導出され、検証されます。
要約(オリジナル)
There is a need for precision pathological sensing, imaging, and tissue manipulation in neurosurgical procedures, such as brain tumor resection. Precise tumor margin identification and resection can prevent further growth and protect critical structures. Surgical lasers with small laser diameters and steering capabilities can allow for new minimally invasive procedures by traversing through complex anatomy, then providing energy to sense, visualize, and affect tissue. In this paper, we present the design of a small-scale tendon-actuated galvanometer (TAG) that can serve as an end-effector tool for a steerable surgical laser. The galvanometer sensor design, fabrication, and kinematic modeling are presented and derived. It can accurately rotate up to 30.14 degrees (or a laser reflection angle of 60.28 degrees). A kinematic mapping of input tendon stroke to output galvanometer angle change and a forward-kinematics model relating the end of the continuum joint to the laser end-point are derived and validated.
arxiv情報
| 著者 | Kent K. Yamamoto,Tanner J. Zachem,Behnam Moradkhani,Yash Chitalia,Patrick J. Codd |
| 発行日 | 2024-06-05 19:57:21+00:00 |
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