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fraunhofer1118Relatório de Pesquisa

Os robôs podem ajudar o médico a detectar e tratar tumores posicionando uma sonda fina no lugar certo. Para que a robótica não perturbe os processos de imagem, como a ressonância magnética, os engenheiros da IPA desenvolveram uma nova tecnologia de acionamento.

Terapia tumoral sem riscos e efeitos colaterais? Ainda assim, isso parece impensável. Mas trabalhar nos laboratórios de cientistas já em soluções para o futuro da medicina, "Um dos principais objetivos da pesquisa é desenvolver tecnologias para procedimentos minimamente invasivos que permitem que os tumores que não o tecido saudável é destruída pode ser tratado como preciso e eficiente," , explica Johannes Horsch, do grupo de projeto Automação em Medicina e Biotecnologia PAMB do Fraunhofer IPA.

Posicione a sonda usando imagens

Juntamente com a sua equipa de engenheiros em robôs, com o auxílio de uma posição de operador de uma sonda fina exatamente dar uma amostra ou pode tratar o tecido tumoral termicamente opera. para trazer uma tal sonda exatamente onde você quer que ele, requer habilidades técnicas e experiência: Se o médico insere uma agulha a pequena sonda, deve basear-se, indicando a posição na tela com a ajuda de imagens. "Até agora, os métodos baseados em raios X são geralmente usados ​​para imagens. No entanto, estes têm a desvantagem de não representarem muito bem tecidos moles, por exemplo órgãos. Além disso, eles levam a um aumento da exposição a raios-X, tanto no médico e no paciente ", explica Horsch.

Maior problema: tecnologia de acionamento

"Mais potencial para o futuro, portanto, tem a ressonância magnética, curta MRT" outro encontro médicos que querem liderar com a ajuda de imagens de ressonância magnética, uma sonda a um tumor no fígado, pulmão ou cólon, rapidamente alcançado. O tubo em que o paciente ou Paciente está mentindo, deixa o cirurgião dificilmente liberdade de movimento. Para resolver este problema, várias equipes de pesquisa em todo o mundo estão trabalhando em robôs para ajudar a inserir a agulha. "O maior problema é a tecnologia de drives", relata Horsch. "Os motores, estamos falando de atuadores, não devem conter materiais ferromagnéticos ou eletricamente condutivos, pois podem interferir na ressonância magnética. Portanto, os motores elétricos clássicos são eliminados. "Mesmo os cilindros pneumáticos difíceis de controlar não são adequados.

Foles de plástico como o coração da unidade

A solução dos engenheiros da IPA: um acionamento de robô hidráulico. No coração deste atuador estão os foles de plástico feitos com a tecnologia de impressão 3D. Eles parecem um pequeno acordeão conectado a um tubo fino e cheio de fluido. Quando o fluido é pressurizado, o acordeão se expande ou se dobra. Esta curva pode ser usada para mover um braço robótico que, por exemplo, carrega uma sonda de agulha.

Ao combinar dois atuadores hidráulicos, o braço do robô pode ser controlado com precisão em duas direções espaciais. Graças a um mecanismo de feedback de força, o cirurgião que move o braço robótico detecta quando a sonda encontra resistência. "A verdadeira inovação é que os atuadores não contêm partes que interfiram com as gravações de ressonância magnética", diz Horsch. O sistema hidráulico pode gerar grandes forças em um espaço pequeno. Isso resolve os problemas de espaço dentro do tubo de ressonância magnética. Embora você ainda precisa de um motor que cria a pressão nas linhas, mas isso pode ser bem protegido em um quarto adjacente acomodar.

Nova tecnologia de drive atende às expectativas

Estudos no Hospital Universitário de Mannheim mostraram agora que a nova tecnologia de acionamento atende às expectativas. "Isso lançou as bases para o desenvolvimento de um sistema de posicionamento robótico viável para intervenções na ressonância magnética", diz Horsch. Em um projeto de acompanhamento que ele quer construir juntamente com sua equipe, os atuadores dobra em um robô, que também serão fabricados com tecnologia de impressão 3D. Isto quer em um estudo pré-clínico para réplicas de órgãos e tecidos humanos, tais como os utilizados para a formação de médicos, teste os cientistas e engenheiros.


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