1 / 20

Interaktiivinen kirurginen robotti MRI-ympäristöön

Interaktiivinen kirurginen robotti MRI-ympäristöön. KITARA-ohjelman päätöstilaisuus 20.5.2009 Yrjö Louhisalmi Oulun yliopisto, Konetekniikan osasto. Tutkimuskonsortio. Oulun yliopisto Mekatroniikan ja konediagnostiikan laboratorio Optoelektroniikan ja mittaustekniikan laboratorio

guillaume
Download Presentation

Interaktiivinen kirurginen robotti MRI-ympäristöön

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Interaktiivinen kirurginen robotti MRI-ympäristöön KITARA-ohjelman päätöstilaisuus 20.5.2009 Yrjö Louhisalmi Oulun yliopisto, Konetekniikan osasto

  2. Tutkimuskonsortio Oulun yliopisto • Mekatroniikan ja konediagnostiikan laboratorio • Optoelektroniikan ja mittaustekniikan laboratorio • Informaationkäsittelyn laboratorio, Konenäön ryhmä VTT • Elektroniikka Tutkimustyön budjetti • 600.500 euroa • vuosina 2005-2008

  3. Tutkimuksen tavoitteena • Kirurginen robotti • MR-ympäristöön • Interaktiivinen

  4. Magneettiresonanssi (MR) -ympäristö Ei ionisoivaa säteilyä Kolmiulotteinen (3D) kuva Hyvä pehmytkudoskontrasti Funktionaalinen kuvaus Voimakas vaihteleva magneettikenttä Lähettää ja vastaanottaa radiotaajuisia signaaleja

  5. MR-yhteensopivan robotin edut • Ei häiritse MR-kuvausta: iMRI • Tarkka ja vakaa toiminta • Lyhyempikestoiset toimenpiteet • Kirurgin työergonomia paranee • Vähentää henkilökunnan EM-altistusta • Mahdollisuus reaaliaikaisen kuvan käyttöön toimenpiteen suorittamisessa

  6. Mahdollisia toimenpiteitä • Näytteiden otto aivoista ja muista elimistä • Kasvainten poistot • Nivelpintojen käsittely, esim. lonkkaleikkaus • Aktiivisen lääkeannostelijan vieminen ihmiskehoon

  7. Mekatroniikka ja MR-yhteensopivuus • Sähköinen yhteensopivuus: Pyörrevirrat • Magneettinen yhteensopivuus: Käyttäytyminen voimakkaassa magneettikentässä, näkymättömyys MR-kuvassa • Bioyhteensopiva ja steriloitavissa oleva • Myös osien muoto vaikuttaa yhteensopivuuteen

  8. MR-yhteensopivat materiaalit

  9. MR-yhteensopivuuden toteutuminen • Materiaaleina käytetään alumiinia, hiilikuitua ja muoveja. • Sähköiset komponentit viedään pois kuvausalueelta ja suojataan. • Kuvausalueelle tulevan robotin ranteen anturointi perustuu optisiin ja voimanvälitys mekaanisiin ratkaisuihin.

  10. Paljon tutkimustyötä … laboratorioproto Neuronavigaattori Laakeritukimus Voimansiirtotutkimus Kliininenversio Nivelanturitutkimus

  11. ... Tuloksena MR-yhteensopiva robotti Hiilikuituinen MR-varsi Ranteen moottorit Sähkötön ja ei-magneettinen ranne Alumiininen runko Suojattua elektroniikkaa

  12. MR-yhteensopiva ranne Optinen kulma-anturi Voimanvälitys nailonpunoksella Optinen ohjaussauva Biopsia-neula

  13. Ohjaustietokone Moottorivahvistimet 6 kpl EM-suojakotelo PC/104 Linux PC IO-kortti 2 kpl

  14. Ohjausohjelmisto • 6 nivelisen robotin reaaliaikainen interaktiivinen ohjaus. • Perustuu RTLinux –alustaan ja Robot Control C Library –kirjastoon. • Mahdollistaa robotin koordinoidun ohjauksen sekä interaktiivisesti ohjaustikuilla että ohjelmallisen ohjaamisen annettuun asemaan. • Lääketieteellisten sovellusten toteuttaminen on suhteellisen helppoa ja nopeaa.

  15. Ohjausominaisuudet • Manuaalinen ohjaus sauvalla kuvaustilan ulkopuolelta • Manuaalinen ohjaus robotin kärkeen integroidulla optisella ohjaussauvalla • Automaattinen ohjaus annettuun pisteeseen, tulevaisuudessa MR-kuvainformaation perusteella

  16. Muita tuloksia • 1 väitöskirjatyö • 3 lisensiaatintyötä • 6 diplomityötä • Useita julkaisuja

  17. Tutkimuksen jatkaminen • Tutkimukset laboratoriossa ja aidossa MR-ympäristössä • Robottiavusteisten toimenpiteiden rutiineiden kehittäminen • Seurantatutkimus toimenpiteistä • Kehitystarpeiden kartoitus • Teknologian ja kokemusten kaupallistaminen

  18. ”Kirurginen robotti, kiitos”

  19. Säätöteoriaa Toimiva laboratorioversio Envision -simulatioympäristö Lasertutkimus Polaris IR-navigatiosystemi

More Related