Revista de ingeniería informática y tecnología de la información

Un sistema robótico avanzado para tareas diagnósticas y terapéuticas con aplicación en cirugía laparoscópica

Veronika Ivanova, Dichko Bachvarov y Ani Boneva

El objetivo principal de todo trabajo de ingeniería asociado con la cirugía mínimamente invasiva es proporcionar información adecuada de la fuerza de la herramienta sobre el tejido a los cirujanos para que puedan recuperar el sentido del tacto que se ha perdido durante la cirugía laparoscópica. En este contexto, el objetivo principal del trabajo es diseñar una nueva familia de herramientas laparoscópicas con mejores características técnicas e incorporar sensores de fuerza y ​​otros elementos en la construcción de herramientas para restaurar el sentido del tacto en el proceso de laparoscopia. De esta manera, se está mejorando algún aspecto técnico de este instrumento laparoscópico. A diferencia de los robots daVinchi de Intuitive Surgical Incorporation, cuyos instrumentos están diseñados para la manipulación y la obtención de imágenes, nosotros ofrecemos una familia de herramientas con funciones adicionales, como tareas de diagnóstico y terapéuticas. Por lo tanto, decidimos resolver dos problemas principales: (i) diseñamos y producimos una construcción original de un módulo experimental adecuado para robots, donde se incorporaron dos sensores de fuerza para proporcionar información de la herramienta sobre el tejido (algunas de las cuales se describieron y discutieron en trabajos anteriores) y (ii) realizamos recursos de hardware y programa para el control y monitoreo de este módulo, que es el objeto de este trabajo. El programa informático incluye información sobre las distintas mediciones de las interacciones de contacto entre la punta de la herramienta y la superficie y datos obtenidos del módulo experimental que se utiliza para encontrar la diferencia entre los datos de la medición anterior y la información recibida en tiempo real. Otra ventaja significativa de la solución del programa propuesto es la visualización gráfica de la medición y la comparación de los resultados. De este modo, el cirujano puede dar la orden adecuada para forzar la interacción entre el instrumento y el tejido. Para verificar la funcionalidad y la capacidad de trabajo del módulo experimental con capacidades de retroalimentación de fuerza para robots, se llevaron a cabo diferentes experimentos con el sistema de control diseñado.