Robotergestützte taktile Sensorik zur minimalinvasiven Tumorlokalisierung

Die 10 mm Einschnitte, die bei minimalinvasiven Krebsoperationen verwendet werden, verhindern die direkte Palpation innerer Organe, was die intraoperative Tumorlokalisierung erschwert. Ein taktiles Messinstrument (TSI), das einen handelsüblichen Sensor verwendet, um verteilte Druckprofile entlang der Kontaktfläche zu messen, wurde entwickelt, um eine entfernte Gewebe-Palpation zu erleichtern. Ziel dieser Forschung ist es, die Machbarkeit der Verwendung des TSI unter robotergestützter Kontrolle zu bewerten, um zugrunde liegende Tumoren zuverlässig zu lokalisieren und gleichzeitig das Kollateralschaden an Gewebe zu reduzieren. Die Leistungsfähigkeit von Menschen und einem Roboter, die das TSI verwenden, um Tumorphantome in ex vivo Rinderlebern zu lokalisieren, wird verglichen. Ein erweitertes hybrides Impedanzsteuerungsschema wurde auf einem Mitsubishi PA10-7C implementiert, um die in den Studien verwendete Kraft-/Positionskontrolle durchzuführen. Die Ergebnisse zeigen, dass die Verwendung des TSI unter robotergestützter Kontrolle eine durchschnittliche Reduktion der maximalen angewandten Kräfte um 35 % und eine Steigerung der Tumorerkennungsgenauigkeit um 50 % im Vergleich zur manuellen Bedienung desselben Instruments bewirkt. Dies zeigt, dass die Erkennung von Tumoren mittels taktiler Sensorik stark davon abhängt, wie konsistent die Kräfte auf dem taktilen Sensorbereich angewendet werden, und dass robotergestützte Hilfe von großem Nutzen sein kann, wenn es darum geht, Tumoren bei minimalinvasiven Operationen zu lokalisieren.