Journal de génie informatique et des technologies de l'information

Un système robotique avancé pour les tâches diagnostiques et thérapeutiques avec application en chirurgie laparoscopique

Veronika Ivanova, Dichko Bachvarov et Ani Boneva

L'objectif principal de tous les travaux d'ingénierie associés à la chirurgie mini-invasive est de fournir aux chirurgiens des informations adéquates sur la force des outils et des tissus afin qu'ils puissent retrouver le sens du toucher perdu lors de la chirurgie laparoscopique. Dans ce contexte, l'objectif principal du travail est de concevoir une nouvelle famille d'outils laparoscopiques avec de meilleures caractéristiques techniques et d'incorporer des capteurs et éléments de force dans la construction d'outils pour restaurer le sens du toucher dans le processus de laparoscopie. Ainsi, il améliore certains aspects techniques de cet instrument laparoscopique. Contrairement aux robots daVinchi d'Intuitive Surgical Incorporation, dont les instruments sont conçus pour la manipulation et l'imagerie, nous proposons des outils familiaux avec des fonctions supplémentaires telles que des tâches de diagnostic et thérapeutiques. Par conséquent, nous avons résolu deux problèmes principaux (i) nous avons conçu et produit une construction originale d'un module expérimental adéquat pour les robots, où ont été incorporés deux capteurs de force pour fournir des informations sur les outils et les tissus (dont certains ont été décrits et discutés dans des travaux précédents) et (ii) nous avons réalisé des ressources matérielles et logicielles pour le contrôle et la surveillance de ce module qui est l'objet de ce travail. Le programme informatique comprend des informations sur les différentes mesures des interactions entre l'outil de pointe et la surface de contact et les données obtenues à partir du module expérimental qui sont utilisées pour trouver la différence entre les données de la mesure précédente et les informations reçues en temps réel. Un autre avantage significatif de la solution logicielle proposée est la visualisation graphique des mesures et la comparaison des résultats. Ainsi, le chirurgien peut donner la commande adéquate pour forcer l'interaction entre l'instrument et le tissu. Pour vérifier la fonctionnalité et la capacité de travail du module expérimental avec des capacités de retour de force pour les robots, différentes expériences ont été menées avec le système de contrôle conçu.