Vers le développement d'un robot continu flexible compatible avec l'IRM pour la neurochirurgie

Les tumeurs cérébrales, qu'elles soient primaires ou métastatiques, représentent généralement une menace pour la vie d'une personne de tout âge. La résection chirurgicale primaire, qui est l'un des moyens les plus efficaces de traiter les tumeurs cérébrales, peut avoir un taux de succès considérablement augmenté si la modalité d'imagerie appropriée est utilisée pour la résection complète de la tumeur. L'imagerie par résonance magnétique (IRM) est la modalité d'imagerie de choix pour l'imagerie des tumeurs cérébrales en raison de son excellent contraste des tissus mous. L'IRM combinée à la robotique douce continue a un immense potentiel pour être la prochaine grande avancée technologique dans le domaine du diagnostic et du traitement du cancer du cerveau. Dans ce travail, nous présentons la conception, l'analyse cinématique et l'analyse des forces d'un robot intracranien neurochirurgical minimalement invasif basé sur un ressort flexible (MINIR-II). Il est composé d'un ressort interne interconnecté et d'un ressort externe, et est connecté à des actionneurs à ressort en alliage à mémoire de forme refroidis activement via un mécanisme entraîné par un tendon. Notre robot possède trois segments connectés en série à 2-Degrés de Liberté qui peuvent être contrôlés indépendamment en raison de la configuration de routage central des tendons. L'analyse cinématique et des forces du robot ainsi que le contrôle indépendant des segments ont été vérifiés par des expériences. Le mouvement du robot sous refroidissement forcé des ressorts SMA a été évalué, ainsi que la compatibilité IRM du robot et sa capacité de mouvement dans un environnement de gélatine semblable au cerveau.