4개의 로봇을 만드는 새로운 로봇 시스템

EPFL

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일부 수술은 너무 복잡하고 지루해서 수술을 수행하는 동안 의사가 팔이 네 개 있으면 좋겠다고 생각할 수도 있습니다. 복강경검사는 그러한 수술 중 하나로, 복부와 골반 부위의 다양한 문제를 진단하고 치료하는 데 사용됩니다.

매년 전 세계적으로 1,300만 건 이상의 복강경 수술이 시행되고 있으며 이는 외과의사에게 정신적, 육체적 부담을 많이 주는 의료 시술 중 하나입니다.

스위스 로잔 연방공과대학(EPFL) 연구팀은 이 문제를 해결할 수 있는 로봇 시스템을 개발했습니다.

그들의 시스템을 통해 외과의사는 복강경 검사 중에 손과 발을 모두 사용하여 한 번에 여러 작업을 쉽게 수행할 수 있습니다. EPFL 팀은 이것이 4개 팔 복강경 수술을 용이하게 할 수 있는 세계 최초의 로봇 장치라고 주장합니다.

연구원 중 한 명이자 EPFL REHAssist 책임자인 Mohamed Bouri는 "우리 시스템은 외과 의사가 4손 복강경 수술을 수행할 수 있는 새로운 가능성을 열어줌으로써 일반적으로 두 사람, 때로는 세 사람이 수행하는 작업을 한 사람이 수행할 수 있게 해줍니다"라고 말했습니다. 연구 그룹, 공식 릴리스에서.

우리는 이전에 현재 미국의 많은 외과 의사들이 복강경 검사와 같은 최소 침습적이지만 복잡한 수술을 매우 정밀하게 수행하기 위해 사용하는 da Vinci Xi 수술 시스템에 대해 보고한 바 있습니다.

da Vinci를 사용하면 의사는 손을 최대한 활용할 수 있지만 새로운 EPFL 로봇은 한 단계 더 발전하여 외과 의사에게 햅틱 풋 인터페이스를 사용하여 제어할 수 있는 두 개의 추가 로봇 팔을 제공합니다.

이를 통해 손에 가해지는 작업량이 줄어들고 의사는 더 짧은 시간에 번거로움 없이 더 많은 일을 할 수 있습니다.

로봇 설정은 총 4개의 로봇 유닛으로 구성됩니다. 손은 조작 수술 작업을 수행하는 두 개의 로봇 팔을 제어할 수 있고, 한 발은 작동되는 그리퍼를 제어하는 ​​데 사용할 수 있으며, 다른 발은 카메라가 장착된 로봇 팔을 제어하는 ​​데 사용할 수 있습니다.

Bauri는 "발 페달의 액추에이터는 사용자에게 촉각 피드백을 제공하여 마치 보이지 않는 힘의 장을 따르는 것처럼 발을 대상쪽으로 안내하고 잘못된 발 움직임이 환자를 위험에 빠뜨리지 않도록 힘과 움직임을 제한합니다."라고 설명했습니다.

외과 의사가 수술 중에 손과 발을 끊임없이 동시에 사용하는 것이 더 피곤하지 않을까 궁금하실 것입니다. 글쎄요, 로봇이 외과 의사의 행동을 예측하고 사용자의 필요에 따라 사전에 움직임을 조정할 수 있다면 그렇지 않을 것입니다.

EPFL 팀은 의사와 로봇이 "공유 제어"를 행사할 수 있도록 시스템의 제어 프레임워크를 설계했다고 주장합니다. 다음 단계를 이미 예측하고 계획한 로봇일 수도 있습니다.

“제어의 복잡성을 줄이기 위해 로봇은 외과의사의 의도에 대한 능동적 예측과 카메라를 통한 복강경 기구의 적응형 시각적 추적을 통해 외과의사와 움직임을 조정함으로써 외과의사를 적극적으로 지원합니다. 또한, 조직을 보다 정확하게 파악하기 위한 지원이 제공됩니다.”라고 연구 저자 중 한 명이자 EPFL 공과대학 교수인 Aude Billard가 말했습니다.

이것이 공유 제어 기능이 인간 외과의의 부담을 줄이고 복강경 수술의 안전성과 정밀도를 높이는 방법입니다. 연구진은 또한 12명의 외과의사를 교육하고 시스템의 타당성을 성공적으로 테스트했습니다.

시스템을 테스트한 의사 중 한 명인 Enrico Broennimann 박사는 “로봇 보조 수술을 수행하기 위해 발을 적극적으로 사용한다는 아이디어는 좋은 아이디어이며 확실히 학습 가능한 기술입니다. 인체 공학적 측면을 높이기 위해 수술실에서 환자로부터 멀리 떨어진 조종석으로 구현되는 것을 보고 싶습니다.”