A Novel Concentric Tube Steerable Drilling Robot for Minimally Invasive Treatment of Spinal Tumors Using Cavity and U-shape Drilling Techniques

要約

この論文では、脊椎腫瘍の低侵襲治療を改善するための、新しい柔軟でありながら構造的に強力な同心管操縦可能な掘削ロボット (CT-SDR) の設計、製作、評価について紹介します。
同心チューブロボットからインスピレーションを得て提案された 2 自由度 (DoF) CT-SDR は、外科医が初めて直感的かつ迅速に滑らかな平面および面外の J 字型および U 字型の穴あけを可能にするだけでなく、
湾曲した軌道だけでなく、侵襲性を最小限に抑えた方法で硬組織に空洞を穿孔することも可能になります。
我々は、模擬骨材料上でのさまざまな平面および面外の J 字型分岐、U 字型、および空洞の穴あけシナリオでの提案された CT-SDR の性能と有効性を評価することに成功しました。

要約(オリジナル)

In this paper, we present the design, fabrication, and evaluation of a novel flexible, yet structurally strong, Concentric Tube Steerable Drilling Robot (CT-SDR) to improve minimally invasive treatment of spinal tumors. Inspired by concentric tube robots, the proposed two degree-of-freedom (DoF) CT-SDR, for the first time, not only allows a surgeon to intuitively and quickly drill smooth planar and out-of-plane J- and U- shape curved trajectories, but it also, enables drilling cavities through a hard tissue in a minimally invasive fashion. We successfully evaluated the performance and efficacy of the proposed CT-SDR in drilling various planar and out-of-plane J-shape branch, U-shape, and cavity drilling scenarios on simulated bone materials.

arxiv情報

著者 Susheela Sharma,Ji H. Park,Jordan P. Amadio,Mohsen Khadem,Farshid Alambeigi
発行日 2023-05-24 21:05:29+00:00
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