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Ophthalmic research20110101Vol.46issue(1)

眼手術におけるロボットマイクロマクロ操作のためのヘキサポッド手術システムの評価

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文献タイプ:
  • Journal Article
概要
Abstract

目的:ロボット眼内顕微手術には、眼の浸透部位で遠隔の動きの中心(RCM)が必要です。私たちは、眼内微小外科用にダヴィンチマクロロボットに取り付けられたマイクロロボットであるヘキサポッド手術システム(HSS)を設計およびテストしました。 材料と方法:HSSの翻訳と回転は、可動域と安定性の範囲についてテストされました。精度と器用性は、さまざまなサイズの穴に結合されたプローブを指して挿入することにより評価されました。非機械的RCMの安定性が定量化されました。HSS機能は、ブタの眼で観察されました。 結果:HSSの最大翻訳は、10(xおよびy軸)と5 cm(z軸)でした。最大回転は15°および22°(xおよびy軸)でした。精度は、26/30テストでターゲットから0.5 mm以内で、16/30テストでは最大でした。プローブの先端での平均翻訳と回転の安定性は、それぞれ1.2(0.6-1.9)と1 mm(0-2)でした。平均器用な時間は、それぞれ5、2、および1 mmの穴で5.2(4.4-6.5)、7.1(5.6-10.8)、および12.3秒(7.8-21.7)でした。RCMは安定していた(0.1 mm以内)。HSSに結合した硝子体カッターは、安定したRCMで硬化術を通してブタの眼に移動しました。 結論:HSSは、高レベルの精度と器用さを備えた眼内ロボット手術に専念するRCMを提供します。さらに改善することはできますが、マイクロマクロロボットシステムは眼手術のための実行可能なアプローチです。

目的:ロボット眼内顕微手術には、眼の浸透部位で遠隔の動きの中心(RCM)が必要です。私たちは、眼内微小外科用にダヴィンチマクロロボットに取り付けられたマイクロロボットであるヘキサポッド手術システム(HSS)を設計およびテストしました。 材料と方法:HSSの翻訳と回転は、可動域と安定性の範囲についてテストされました。精度と器用性は、さまざまなサイズの穴に結合されたプローブを指して挿入することにより評価されました。非機械的RCMの安定性が定量化されました。HSS機能は、ブタの眼で観察されました。 結果:HSSの最大翻訳は、10(xおよびy軸)と5 cm(z軸)でした。最大回転は15°および22°(xおよびy軸)でした。精度は、26/30テストでターゲットから0.5 mm以内で、16/30テストでは最大でした。プローブの先端での平均翻訳と回転の安定性は、それぞれ1.2(0.6-1.9)と1 mm(0-2)でした。平均器用な時間は、それぞれ5、2、および1 mmの穴で5.2(4.4-6.5)、7.1(5.6-10.8)、および12.3秒(7.8-21.7)でした。RCMは安定していた(0.1 mm以内)。HSSに結合した硝子体カッターは、安定したRCMで硬化術を通してブタの眼に移動しました。 結論:HSSは、高レベルの精度と器用さを備えた眼内ロボット手術に専念するRCMを提供します。さらに改善することはできますが、マイクロマクロロボットシステムは眼手術のための実行可能なアプローチです。

PURPOSE: Robotic intraocular microsurgery requires a remote center of motion (RCM) at the site of ocular penetration. We designed and tested the Hexapod Surgical System (HSS), a microrobot mounted on the da Vinci macrorobot for intraocular microsurgery. MATERIAL AND METHODS: Translations and rotations of the HSS were tested for range of motion and stability. Precision and dexterity were assessed by pointing and inserting a coupled probe into holes of various sizes. The stability of a nonmechanical RCM was quantified. HSS functionalities were observed on porcine eyes. RESULTS: The HSS maximal translations were 10 (x and y axes) and 5 cm (z axis). The maximal rotations were 15 and 22° (x and y axes). The precision was within 0.5 mm away from targets in 26/30 tests and maximal in 16/30 tests. The mean translational and rotational stability at the tip of the probe were 1.2 (0.6-1.9) and 1 mm (0-2), respectively. The average dexterity times were 5.2 (4.4-6.5), 7.1 (5.6-10.8) and 12.3 s (7.8-21.7) for 5-, 2- and 1-mm holes, respectively. The RCM was stable (within 0.1 mm). A vitreous cutter coupled to the HSS moved into porcine eyes through a sclerotomy with a stable RCM. CONCLUSION: The HSS provides an RCM dedicated for intraocular robotic surgery with a high level of precision and dexterity. Although it can be further improved, the micro-macro robotic system is a feasible approach for ocular surgery.

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