網膜顕微手術のためのサブミリメートル、0.25 mN 解像度の完全統合型ファイバー光学力センサー工具

目的：網膜顕微手術は、通常人間の認知閾値を下回る工具と組織の相互作用力を伴う網膜組織の非常に繊細な操作を必要とします。工具の先端で力を直接測定する力センサー手術器具を作成することは、工具シャフトとスカラトミー開口部との相互作用のために大きな課題となります。方法：私たちは、0.5 mm の直径を持つ工具シャフトに埋め込まれた 1 cm の長さ、160 ミクロンの直径のファイバー・ブラッグ・グレーティング（FBG）ひずみセンサーを使用して、脈絡膜内の遠位力を感知する力測定装置の設計と分析を示します。さらに、環境温度の変動の影響をキャンセルするために開発されたアルゴリズムを提供します。結果：力センサーのプロトタイプは、2 自由度で 0.25 mN の解像度で力を測定し、温度に対して感受性がありません。結論：顕微手術器具に統合されたサブミリニュートン解像度の力センサーは実現可能であり、ロボットおよびフリーハンド顕微手術の両方での応用の可能性があります。