Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Stretchable optical fibre sensor for soft surgical robot shape reconstruction

He Yanlin, Gao Likun, Bai Yuchen, Zhu Hangwei, Sun Guangkai, Zhu Lianqing, Xu Haidong

Optica Applicata

|

2021

|

Vol. 51, nr 4

589--604

EN

Soft robotics presents several advantages in the field of minimally invasive surgery. However, existing methods have not fully addressed problems related to soft robot shape sensing due to the complex motion of soft robots and the stretchable nature of the soft materials employed. This study demonstrates the shape sensing of a soft robot with a helically embedded stretchable fibre Bragg grating (FBG)-based optical fibre sensor. Unlike straight FBG embedding configurations, this unique helical configuration prevents sensor dislocation, supports material stretchability, and facilitates shape detection for various soft-robot movements. The proposed soft-robot design principle and FBG sensor are analysed and their fabrication process, which includes an FBG-written optical fibre sensor, is described. Bending experiments are conducted with the soft robot, the wavelengths of FBG sensors at different bending and telescopic movement states are obtained, and the soft-robot shape is reconstructed. Experimental results demonstrate that the maximum error between FBG sensing and the actual bending state is less than 2.5%, validating the feasibility and effectiveness of the proposed helical stretchable FBG sensing method for the shape measurement of soft robots. These results indicate the potential and applicability of this shape-sensing approach in biomedical research.

2

Projekt zadajnika i redundantnego manipulatora sferycznego przeznaczonego do chirurgii laparoskopowej

Barczak T., Szumowski M., Mianowski K.

Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej. Elektronika

|

2014

|

z. 194, t. 2

611--620

PL

Przedmiotem niniejszej pracy jest projekt mechanizmu sferycznego do zastosowania w robocie-telemanipulatorze zadająco-wykonawczym ze sprzężeniem zwrotnym od siły przeznaczonym do prowadzenia operacji chirurgicznych. Struktura urządzenia wykonawczego jest redundantna co daje możliwość unikania kolizji między ramionami podczas współpracy wielu urządzeń. Jest to oryginalne rozwiązanie własne. Rozwiązanie zostało zoptymalizowane pod kątem wykonywania małoinwazyjnych zabiegów laparoskopowych. Celem projektu było stworzenie prostego i kompaktowego urządzenia ktore miałoby szanse na szerokie zastosowanie w operacjach małoinwazyjnych w aktualnych realiach finansowych polskich szpitali. Istotnym zagadnieniem wpływającym na ergonomię i dokładność zabiegów jest możliwość komunikacji dwukierunkowej zadajnik-manipulator, dające wrażenie rzeczywistego czucia struktury operowanych tkanek przez lekarza. Zaproponowana architektura układu sterowania umożliwia sterowanie siłowe z bardzo małymi opóźnieniami.

EN

The objective of the paper is to present in detail the possibilities of spherical parallel telemanipulator to perform minimally invasive surgery involving remote, lightweight, low-cost operations. Tire pivot point constraints makes the spherical redundant manipulator a natural candidate to laparoscopic surgery. Based on the database of in-vivo surgical measurements, the workspace requirements have been defined. Very important problem for ergonomic and surgery precision is a signal communication between two sides. And so it can give a feelings of real touching of operated tissue by the doctor. The 3D model have been developed using UGS NX8.5, several simulations have been carried out using the MSC Adams and Matlab programs, simplified prototype have been made using rapid prototyping methods.

3

Mechatronic modeling of telemanipulator system for minimally invasive surgery

Trochimczuk R.

Pomiary Automatyka Robotyka

|

2013

|

R. 17, nr 2

413-416

EN

This work proposes a mechatronic model of surgical robot which allows the analysis of relations and vows (of the mass, energy and information) between components as well as specification of their hierarchy in the system. The processing of information and its transmission in the system basis in regard to mechatronic surgical telemanipulator will be also discussed.

PL

W pracy zaproponowano model mechatroniczny robota chirurgicznego pozwalający na analizę relacji i przepływów (masy, energii i informacji) pomiędzy komponentami oraz określający ich hierarchię w systemie. Omówiono również przetwarzanie informacji oraz jej transmisję w ujęciu systemowym w odniesieniu do mechatronicznego telemanipulatora chirurgicznego.

4

Zastosowanie wideoendoskopii w stentowaniu przewodu pokarmowego

Cysewska-Sobusiak A., Sowier A.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2013

|

Vol. 54, nr 4

136-139

PL

Przedstawiono wybrane przykłady stentowania w obrębie przewodu pokarmowego ze szczególnym uwzględnieniem stentowania przełyku z wykorzystaniem wideoendoskopii. Omówiono rodzaje i właściwości stentów. Podano przykłady leczniczych aplikacji stentów w przewodzie pokarmowym. Podkreślono znaczenie jednoczesnego zastosowania różnych metod obrazowania.

EN

Some selected examples of stenting concerning the upper digestive tract with special attention to the esophagus stenting using videoendoscopy are presented. Types and properties of stents have been described. Examples of therapeutic applications of the stents are given. The importance of the use of combined imaging is emphasized.

5

Instrumentarium do operacji małoinwazyjnych

Mucha R.

Prace Naukowe Katedry Budowy Maszyn / Politechnika Śląska

|

2011

|

nr 2

163-170

PL

W artykule przedstawione zostały wyniki prac badawczych oraz analizy składu i kaloryczności podstawowych produktów termicznego przetwarzania odpadowego opakowania kartonowego. Proces termicznego przetwarzania trójskładnikowego opakowania kartonowego przeprowadzono w atmosferze obojętnej (N₂ +CO₂) w temperaturze 520°C, następnie gorący gaz procesowy schładzano w chłodnicy wodnej i poprzez filtr kierowano do analizatora składu spalin. W wyniku tych procesów wyodrębniono następujące produkty: • karbonizat - frakcja stała, • repolimeryzat - w temperaturze otoczenia gęsta, lepka, oleista ciecz, • gaz procesowy. Zakres analiz dotyczył przede wszystkim badań na zawartość pierwiastkowego węgla i wodoru w wyodrębnionych substancjach a także i w opakowaniu. Na bazie powyższych analiz dokonano zbilansowania tych pierwiastków co pozwoliło na określenie stopnia konwersji pierwiastków węgla i wodoru z substancji wejściowej do substancji wynikowych. Ponadto wykonano analizy kalorymetryczne w celu wyznaczenia ciepła spalania, które następnie przeliczono na wartość opałową. Wartości te porównano z wynikami obliczeń ciepła spalania uzyskanymi na podstawie analizy zawartości charakterystycznych pierwiastków oraz związków przy użyciu empirycznych zależności dostępnych w literaturze. Wyniki wskazują na możliwość (a w procesach przemysłowych wręcz na konieczność) energetycznego wykorzystania głównie z powodu wysokiej entalpii chemicznej (wartości opałowej) tych substancji.

EN

The article contains a division and description of instruments used for minimaly invasive surgery. Laparoscopic instrumentation is a new generation of tools that allows to carry out the operation without excessive cutting of the patient, which significantly reduce rehabilitation time compared with the operation carried out in a conventional manner. These tools are characterized by relatively high costs of production, but in the field of medicine it is important to reduce the interference of human factors and increase repeatability of operation. The provides a shorter period of reconvalescence of patients and reduce costs associated with their stay in hospital. So development of new tools is important the to reduce post-operative trauma.

6

Model kinematyczny wieloczłonowego manipulatora do zastosowań w chirurgii minimalnie inwazyjnej

Zwierzyński A.J., Cieślik J.

Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej. Elektronika

|

2010

|

z. 175, t. 1

91-98

PL

W pracy omówiono problem ograniczeń, jakim podlega stosowanie tradycyjnych narzędzi laparoskopowych w operacjach małoinwazyjnych z użyciem robotów chirurgicznych. Omówiono koncepcję wieloczłonowego narzędzia chirurgicznego do prowadzenia operacji ze zginaniem narzędzia w kilku parach kinematycznych. Przedstawiono model kinematyczny pozwalający na opis ruchu narzędzia z uwzględnieniem uwarunkowań aplikacyjnych.

EN

The paper discusses the problem of restrictions governing the use of conventional laparoscopic instruments in minimally invasive surgery using a surgical robot. Discusses the concept of multi-link surgical tool for operations with the bending of tool in kinematic pairs. The kinematic model allows the description of the surgical tool motion taking into consideration the application restrictions.

7

Supersprężyste druty NiTi dla chirurgii małoinwazyjnej

Lekston Z., Nawrat Z., Dybka W., Kostka P., Dyzia M.

Engineering of Biomaterials

|

2010

|

Vol. 13, no. 96-98

25--29

PL

W pracy przedstawiono charakterystykę struktury i własności supersprężystych drutów NiTi przeznaczonych na elementy aktywacyjne i końcówki zminiaturyzowanych prototypowych narzędzi dla chirurgii małoinwazyjnej. Metodą rentgenograficzną (XRD) stwierdzono, że druty w stanie dostarczenia w temperaturze otoczenia miały strukturę fazy macierzystej B2. Metodą różnicowej kalorymetrii skaningowej (DSC) stwierdzono, że podczas chłodzenia w badanych drutach przemiana zachodziła bezpośrednio z fazy macierzystej B2 do fazy martenzytycznej B19’. Przemiana odwrotna zachodziła z udziałem fazy romboedrycznej wg schematu B19’→R→B2. Badane druty w próbach rozciągania wykazywały bardzo dobre własności mechaniczne i supersprężystość. W próbach wyginania pod naprężeniem prostych odcinków drutów do kąta 90o, po usunięciu zewnętrznego naprężenia następował całkowity odzysk wyprostowanego kształtu. Krzywe zależności siły w funkcji strzałki ugięcia, zarejestrowane w próbach wielokrotnie powtarzanego, trójpunktowego zginania, potwierdziły bardzo dobre, stabilne własności supersprężyste badanych drutów. Supersprężyste elementy NiTi wykorzystano do przekazu napędu do końcówki roboczej prototypowego narzędzia mechatronicznego Robin Heart Uni 0.

EN

The study presents the structure and properties of superelastic NiTi wires which are aimed to be used for activation elements and tips for miniature prototype tools in minimal invasive surgery. With X-ray diffractometry (XRD) it was found out that the wires in their state of delivery at ambient temperature had the structure of B2 parent phase. Differential scanning calorimetry (DSC) showed that during cooling in the tested wires the phase transition was directly from B2 parent phase to B19’ martensitic phase. The reverse transition was with the participation of rhombohedric R phase according to B19’→R→B2. During stretching the tested wires displayed very good mechanical properties and superelasticity. During bending, when straight parts of the wire were strained to 90o, when external strain was removed, complete recovery of the straightened shape was observed. The curves of the forces in the function of deflection, recorded during multiple three-point bending were the confirmation of very good, stable superelastic properties of the tested wires. Superelastic NiTi elements were used to transmit the drive to the operating tip of the Robin Heart Uni 0 prototype mechatronic tool.

8

Synteza stałopunktowego mechanizmu robota medycznego dla potrzeb chirurgii minimalnego urazu

Ilewicz G.

Aktualne Problemy Biomechaniki

|

2008

|

z. 2

79--82

PL

W pracy przedstawiono rozwiązania konstrukcyjne telemanipulatorów kardiochirurgicznych stosowanych w chirurgii minimalnego urazu. Szczególną uwagę skierowano na rozważa dotyczące implementacji mechanizmów równoległowodowych zapewniających stałopunktowość kinematyczną z punktem stałym umiejscowionym poza ramieniem robota. Zaproponowano wprowadzenie modyfikacji w geometrii łańcucha kinematycznego telemanipulatora oraz zwiększenie ruchliwości w celu rozszerzenia możliwości operacyjnych podczas wykonywania procedur minimalnie inwazyjnych.

EN

Constructions of cardiosurgical telemanipulators applied in minimally invasive surgery are presented in this paper. Special attention was aimed on considerations relating implementations of parallel mechanisms which realize constant point kinematics with a constant point positioned outside the robots arm. Modifications of geometry of telemanipulator kinematic chain and enlargement of mobility in order to increase surgical possibility during minimally invasive procedures are proposed in this paper.

9

Opracowanie projektu narzędzia chirurgicznego będącego elementem telemanipulatora chirurgicznego

Potkowa P., Nawrat Z.

Zeszyty Naukowe Katedry Mechaniki Stosowanej / Politechnika Śląska

|

2004

|

z. 23

351-356

PL

W pracy przedstawiono opracowane w ramach projektu końcówki narzędzi laparoskopowych. Zawiera ona również charakterystykę kolejnych etapów projektowania oraz uzasadnienie przyjętych rozwiązań. Przedstawiono rozważania dotyczące rodzajów napędów, charakterystyki siły chwytu poszczególnych mechanizmów oraz wyniki analizy wytrzymałościowej.

EN

This article presents results of laparoscopic surgical tool project, It describes succeeding stages of designing process and reasons of chosen solutions. Considerations about drive mechanisms types, characteristics of handle forces of described tools and results of stress and strain analysis were introduced.

10

Model matematyczny robota kardiochirurgicznego

Chuchnowska I., Świder J.

Zeszyty Naukowe Katedry Mechaniki Stosowanej / Politechnika Śląska

|

2004

|

z. 24

21-26

PL

W artykule zaprezentowano model matematyczny procesów dynamicznych, zachodzących podczas pracy robota kardiochirurgicznego. Przedstawiono ogólne założenia modelu, metodykę symulacji oraz modele kilku wybranych elementów robota. Formułując model uwzględniono szereg własności i zjawisk, związanych z podatnością, luzami, drganiami i charakterystykami sterowników, istotnie wpływających na precyzję sterowania, zwłaszcza w przypadku stosunkowo szybkich ruchów automatycznego szycia i utrzymywania względnej pozycji narzędzia w stosunku do bijącego serca.

EN

The paper presents mathematical model of dynamie processes, oceurring during operation of cardiosurgical robot. Paper describes assumptions of the model, methods of simulation, and models of selected elements of robot. Model takes into account extensive set of properties and phenomena, joined with elasticity, clearances, vibrations and characteristics of controllers, influencing the precision of control, especially in the case of relatively fast motions of automatic sewing and positioning the tool towards the surface of beating heart.

11

SOLARBOT: how robotics may relieve OR physicians in 21st century

Jaworski Łukasz

Medical Robotics Reports

|

2021/2022

|

vol. 10/11

77--79

PL

Proces starzenia się społeczeństwa skutkuje między innymi zwiększonym popytem na operacje chirurgiczne, w tym operacje małoinwazyjne z użyciem narzędzi laparoskopowych umożliwiających skrócenie niezbędnego czasu hospitalizacji. Operacja laparoskopowa wymaga, oprócz chirurga prowadzącego, również udziału asystentów odpowiedzialnych za nawigację kamerą laparoskopową oraz podtrzymywanie nieaktywnych narzędzi. Wprowadzanie technologii robotycznych umożliwia redukcję zarówno problemów w komunikacji między chirurgiem a asystentem, jak i możliwych błędów medycznych na skutek np. drżenia rąk oraz zmniejszenie kosztu procedury. Autor przedstawia w artykule rezultaty projektu prowadzonego w ramach grantu DIH-HERO, wykorzystującego technologię robotyczną ARIA/BATEO firmy ACCREA Engineering w zastosowaniu przy chirurgii małoinwazyjnej.

EN

The ageing of the population results, among other things, in an increased demand for surgical operations, including minimally invasive surgeries using laparoscopic instruments to reduce the necessary hospitalisation time. Laparoscopic surgery requires, in addition to the attending surgeon, the participation of assistants responsible for navigating the laparoscopic camera and supporting inactive instruments. The introduction of robotic technology makes it possible to reduce both the problems with communication between the surgeon and the assistant and the possible medical errors due to e.g. hand tremor, as well as reduces the cost of the procedure. The author presents the results of a project carried out under the DIH-HERO grant, using ACCREA Engineering's ARIA/BATEO robotic technology in minimally invasive surgery use-case.

12

Roboty w urologii i co dalej?

Borkowski Krzysztof

Medical Robotics Reports

|

2019/2020

|

vol. 8/9

47

13

lnstrumenty EndoWrist® stosowane w systemie robotowym da Vinci

Szuberla Dominika, Sosnowski Roman, Grudziński Adam, Nekanda-Trepka Monika, Borkowski Tomasz, Jakubczyk Tomasz, Draus Jerzy

Medical Robotics Reports

|

2021/2022

|

vol. 10/11

80--83

PL

Postęp w zakresie technik zabiegowych niewątpliwie odegrał istotną rolę w poprawie wyników leczenia. Jednym z istotnych elementów tego postępu jest rozwój i udoskonalanie narzędzi operacyjnych, polegające między innymi na ich miniaturyzacji czy poprawie precyzji i swobody w manewrowaniu.