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El sistema de seguimiento biocompatible 3D tiene potencial para mejorar cirugía Robot-ayudada
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El sistema de seguimiento del infrarrojo cercano biocompatible punta 3D usado para dirigir la sutura en la primera cirugía elegante del robot autónomo del tejido (ESTRELLA) tiene el potencial para mejorar cirugía e intervenciones manuales y robot-ayudadas con la visibilidad sin obstáculo 3D y la exactitud aumentada, según un estudio publicado en la aplicación de marzo de 2017 las transacciones de IEEE en la ingeniería biomédica.
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El estudio demuestra con éxito viabilidad en temas vivos (in vivo) y demuestra el seguimiento 3D del tejido y de herramientas quirúrgicas con exactitud del milímetro en ex vivo pruebas. Ayudas de sutura más exactas y más constantes reducir la salida, que puede mejorar resultados quirúrgicos.
Sido autor por el equipo de desarrollo de Sheikh Zayed Institute para la innovación quirúrgica pediátrica en el sistema nacional de la salud de los niños y financiado por los institutos de la salud nacionales, el estudio explica el diseño del sistema de seguimiento 3D con los marcadores fluorescentes del infrarrojo cercano (NIRF) y, usando experimentos robóticos, compara sus exactitudes de seguimiento contra métodos de seguimiento ópticos estándar. A las velocidades de 1 mm/second, el equipo observó exactitudes de seguimiento de 1,61 milímetros que degradaron solamente a 1,71 milímetros cuando cubrieron a los marcadores en sangre y tejido.
El robot autónomo del tejido elegante (ESTRELLA), desarrollado por Sheikh Zayed Institute para la innovación quirúrgica pediátrica en el sistema nacional de la salud de los niños, realizó la primera cirugía suave robótica autónoma supervisada del tejido en un tema vivo en mayo de 2016. (Crédito de imagen: Sheikh Zayed Institute para la innovación quirúrgica pediátrica en el sistema nacional de la salud de los niños)
“Un desafío fundamental en cirugía de tejido blando es que los movimientos del tejido de la blanco y deforma, se ocluye por la sangre o el otro tejido, que hace difícil distinguir de tejido circundante,” dice Axel Krieger, doctorado, el autor mayor en el estudio y la ventaja del programa para las herramientas elegantes en Sheikh Zayed Institute. “Permitiendo el seguimiento exacto de herramientas y del tejido en el ambiente quirúrgico, este trabajo innovador tiene el potencial para mejorar muchos usos para la cirugía manual y robot-ayudada.”
El sistema se compone de los pequeños marcadores biocompatibles de NIRF con una novela fundió el sistema de seguimiento plenoptic y del infrarrojo cercano de la cámara (NIR), permitiendo el seguimiento 3D que puede superar sangre y la obstrucción del tejido en un ambiente quirúrgico incontrolado, rápidamente cambiante. Krieger explica que la proyección de imagen de NIR tiene el potencial para superar problemas de la obstrucción porque la luz de NIR penetra la luz más profundamente que visual.
“Este trabajo describe ‘los ojos humanos estupendos’ y un pedazo ‘de la inteligencia’ de nuestro sistema robótico de la ESTRELLA, haciendo tareas tales como cirugía suave del tejido en temas vivos posibles,” explica al cirujano de Peter C. Kim, del Doctor en Medicina, del vicepresidente y del socio en el jefe de Sheikh Zayed Institute.
El trabajo futuro incluirá la integración y la evaluación adicionales del sistema de seguimiento en intervenciones médicas imagen-dirigidas tales como cirugías robóticas.