Workspace Analysis for Laparoscopic Rectal Surgery : A Preliminary Study

要約

医用画像処理、コンピュータ解析、ロボット技術の統合により、低侵襲外科手術、特に腹腔鏡下直腸手術 (LRS) の分野に大きな変革がもたらされました。
直腸がんの治療を目的としたこの特殊な手術技術では、骨盤の狭い空間内の空間力学を深く理解する必要があります。
この研究では、磁気共鳴画像法 (MRI) スキャンを基礎データセットとして活用し、それらをコンピュータ支援設計 (CAD) ソフトウェアに組み込んで、患者の解剖学的構造の正確な三次元 (3D) 再構成を生成します。
この研究の中心となるのは、ロボット介入の最適化において重要な側面である手術作業空間の分析です。
高度な計算アルゴリズムが CAD 環境内で MRI データを処理し、骨盤内部領域の寸法と輪郭を綿密に計算します。
その結果、曲率、直径の変化、潜在的な障害物などの要因を考慮して、LRS 中に実行可能なゾーンと制限されたゾーンの両方を微妙に理解することができます。
この論文では、ロボット LRS のワークスペース解析の複雑さを深く掘り下げ、医療画像、CAD ソフトウェア、手術用ロボット間のシームレスな連携を示します。
この学際的なアプローチを通じて、この研究は従来の外科的方法論を超え、骨盤の複雑な環境内でのロボット介入の最適化におけるパラダイムシフトのための新しい洞察を提供することを目的としています。

要約(オリジナル)

The integration of medical imaging, computational analysis, and robotic technology has brought about a significant transformation in minimally invasive surgical procedures, particularly in the realm of laparoscopic rectal surgery (LRS). This specialized surgical technique, aimed at addressing rectal cancer, requires an in-depth comprehension of the spatial dynamics within the narrow space of the pelvis. Leveraging Magnetic Resonance Imaging (MRI) scans as a foundational dataset, this study incorporates them into Computer-Aided Design (CAD) software to generate precise three-dimensional (3D) reconstructions of the patient’s anatomy. At the core of this research is the analysis of the surgical workspace, a critical aspect in the optimization of robotic interventions. Sophisticated computational algorithms process MRI data within the CAD environment, meticulously calculating the dimensions and contours of the pelvic internal regions. The outcome is a nuanced understanding of both viable and restricted zones during LRS, taking into account factors such as curvature, diameter variations, and potential obstacles. This paper delves deeply into the complexities of workspace analysis for robotic LRS, illustrating the seamless collaboration between medical imaging, CAD software, and surgical robotics. Through this interdisciplinary approach, the study aims to surpass traditional surgical methodologies, offering novel insights for a paradigm shift in optimizing robotic interventions within the complex environment of the pelvis.

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