Robot do wspomagania zabiegów chirurgicznych w obrębie miednicy mniejszej

• Autorzy: Petko M. , Stangel-Wójcikiewicz K. , Karpiel G.

Warianty tytułu

EN

Pelvic surgery assisting robot

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W referacie opisano koncepcję robota do wspomagania zabiegów chirurgicznych wykonywanych przez naturalne otwory ciała w obrębie miednicy mniejszej oraz wstępne badania zmierzające do opracowania konstrukcji i sterowania. Pierwszym zastosowaniem robota będzie wstrzykiwanie zawiesiny komórek macierzystych do zwieracza cewki moczowej w leczeniu wysiłkowego nietrzymania moczu u kobiet. Do lokalizowania właściwego miejsca podania zawiesiny wykorzystane zostanie obrazowanie multimodalne, integrujące dane z systemu wizyjnego, ultrasonografii oraz profilometrii cewkowej. Zastosowanie robota zwiększy dokładność podawania zawiesiny komórkowej, poprawiając skuteczność zabiegu i skracając czas jego trwania. Przy opracowywaniu robota wykorzystane zostanie w szerokim stopniu wirtualne prototypowanie, uwzględniające modele otoczenia (miednicy mniejszej) oraz systemów obrazowania (systemu wizyjnego i profilometrii cewkowej).

EN

The paper describes the concept of a robot for assisting in surgical procedures performed through pelvic natural orifices, and preliminary research to develop robot construction and control. The first application of the robot will be injection of stem cells suspension into urethral sphincter in the treatment of stress urinary incontinence in women. To locate the proper injection place, multimodal imaging, integrating data from vision system, ultrasound and urethral profilometry, will be used. Use of the robot will increase the accuracy of the administration of the cell : suspension, improving the effectiveness of treatment and shortening its duration. In the robot development, virtual prototyping will be widely used, taking into account models of the environment (pelvic) and imaging systems (vision system and urethral profilometry).

Słowa kluczowe

PL

zabieg chirurgiczny; robot chirurgiczny; robotyka

EN

surgery; surgical robot; robotics

• Wydawca: Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej
• Czasopismo: Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej. Elektronika
• Rocznik: 2014
• Tom: z. 194, t. 2
• Strony: 413--422
• Opis fizyczny: Bibliogr. 16 poz., rys.

Twórcy

autor

Petko M.

• Akademia Górniczo-Hutnicza im. St. Staszica w Krakowie, Katedra Robotyki i Mechatroniki, al. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków

autor

Stangel-Wójcikiewicz K.

• Collegium Medicum Uniwersytet Jagielloński Kraków, Klinika Ginekologii i Onkologii, ul. Kopernika 23, 31-501 Kraków

autor

Karpiel G.

• Akademia Górniczo-Hutnicza im. St. Staszica w Krakowie, Katedra Robotyki i Mechatroniki, al. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków

Bibliografia

• [1] A.M. Ali, A.A. Farag, N. Alajlan, A.A. Farag. Multimodal imaging: modelling and segmentation with biomedical applications. Computer Vision, IET, vol. 6, no. 6, pp. 525-539, November 2012.
• [2] K.J. Batce. Finite element procedures. Cambridge (MA) 2006, Klaus-Jürgen Bathe.
• [3] L.K. Carr, M. Robert, P.L. Kultgen, S. Herschom, C. Birch, M. Murphy, M.B. Chancellor. Autologous muscle derived cell therapy for stress urinary incontinence: a prospective, dose ranging study. J Urol. 2013, 189(2):595-601.
• [4] D.A. Forsyth, J. Ponce. Computer vision: a modern approach. Upper Saddle River (NJ), Pearson 2003.
• [5] Y. Ma, S. Soatto, J. Kosecka, S.S. Sastry. An invitation to 3-D Vision. New York (NY) Springer 2004.
• [6] D. Nikolavsky, K. Stangel-Wojcikiewicz, M. Stec, M.B. Chancellor. Stem cell therapy: a future treatment of stress urinary incontinence. Seminars in reproductive medicine 2011, 29, 1, s. 61-69.
• [7] M. Petko, G. Karpiel. Hardware/software co-design of control algorithms. In: Proceedings of the 2006 IEEE International Conference on Mechatronics and Automation, 2006, s. 2156-2161.
• [8] M. Petko, G. Karpiel, T. Uhl. Implementacja algorytmow sterowania w układach FPGA na przykładzie robota równoległego, PAK nr 5/2006, s. 27-30.
• [9] M. Petko. Wybrane metody projektowania mechatronicznego. Kraków; Radom, Wyd. Nauk. Inst. Technologii Eksploatacji 2008.
• [10] P. Pradeepa, I. Vennila. A multimodal image registration using mutual information. In: Advances in Engineering, Science and Management (ICAESM), 2012 International Conference on, s. 474-477.
• [11] K. Stangel-Wojcikiewicz, D. Jarocha, M. Piwowar, R. Jach, T. Uhl, A. Basta, M. Majka. Autologous muscle-derived cells for the treatment of female stress urinary incontinence: a 2-year follow-up of a Polish investigation. Neurourol. Urodyn. 2013.
• [12] K. Stangel-Wojcikiewicz, M. Stec, D. Nikolavsky, M.B. Chancellor. Cellular therapy for treatment of stress urinary incontinence. Current Stem Cell Research&Therapy 2010, 5, s. 57-62.
• [13] K. Swan, A.P. Advincula. Advances in urogynaecological robotic surgery. BJU 2011, 108, s. 1024-1027.
• [14] L. Weinberg, S. Rao, P.F. Escobar. Robotic surgery in gynecology: an updated systematic review. Obstet Gynecol Int 2011, s. 8520-61.
• [15] T. Yu, J. Luo, A. Singhal, N. Ahuja. Shape regularized active contour based on dynamic programming for anatomical structure segmentation. In: SPIE Medical Imaging 2005, February 12-17, 2005, San Diego (CA).
• [16] National Electrical Manufacturers Association. Digital Imaging and Communications in Medicine (DICOM). Rosslyn (Virg.) 2006, http://medical.nema.org/