用于脊柱外科机器人的一体化关节探头和水刀切割工具

脊柱手术通常是必要的，以去除脊髓和脊柱内或周围的癌性组织。然而，这一程序受到刚性手持钻头和切割工具无法在复杂解剖通路中到达目标组织的限制。以前，我们介绍了一种具有新型同心连接关节的外科机器人平台，并开发了一种将主动约束控制器整合到外科机器人平台中的触觉控制系统。本研究介绍了一种新的关节外科工具的设计和实验测试，该工具可以利用水刀切割系统绕过脊柱，从而更安全地去除肿瘤组织。这种创新的方法使得可以在脊柱的前侧和后侧去除癌性组织，而无需使用高速旋转设备。已成功开发并测试了与关节远端尖端（ADT）集成的水刀切割系统。对下腰椎进行的模拟手术程序用于测试原型的准确性和性能。结果表明，将水刀切割与ADT结合用于外科脊柱手术显示出了潜力。与刚性工具相比，关节外科水刀工具去除了82%的模拟癌性组织，而刚性工具仅去除了16%。