BITE–Bio-Inspired Technology Group

2016-2017年に開発された、直径Ø5mm

頭蓋底手術などの複雑な外科手術では、狭い解剖学的廊下を介して届きにくい場所に到達する必要 複雑な3D経路に沿って手術を行うには、続く経路の3D形状を記憶し、器具が前進するにつれて形状を後方にシフトさせるヘビのような器具が必 このヘビのような移動方法は、頭が”リーダー”であり、体が頭の経路に従う”フォロー-ザ-リーダー移動”と呼ばれています。:

続くリーダーのlocomotionは区分された複数の可動器械、また区分の角度が貯えられ、移すことができる記憶を要求する。 ロボットのアプローチでは、作動は通常、コンピュータによって制御される電気モーターの範囲によって発生します。 実行可能であるが、これは外科の間に信頼性を保障するために付加的な安全対策を要求する非常に複雑なシステムで起因する。

よりシンプルなシステムを作りたいという思いから、機械的なメモリを使用して代替のフォロー-ザ-リーダー-アプローチを検討しました。 私達のMultiFlexの設計アプローチの後で、MemoFlex1は28の自由度でそれぞれ制御することができる14の区分が付いている長い12cm Ø5mmのmulti-steerable先端を含んでいる。 56本のステアリングケーブルを使用して、先端は折り曲げ可能なハンドルに接続される。 ハンドルがある形で曲がるとき、形は先端によって映され、複製されます。

形状記憶は、クランクによって駆動される曲げ可能なハンドルを通ってスライドする予め曲げられたステンレス鋼の棒である。 棒がハンドルを通って滑ると同時に、形はハンドルを棒の形に正確に続かせる3D印刷された迎合的なヘリコイドの挿入物によって検出される。 メカニズムは前曲がった棒の形と同等の曲げられた細道に沿って操縦する先端にハンドル形を複製する。 前曲げられた棒の形はCTかMRIイメージから得ることができる。

我々の新しいコピーと複製機構は有望な結果を示しています。 しかし、プロトタイプは高い機械的複雑さを持っています。 そこで、改良されたプロトタイプであるMemoFlex2では、改良された形状記憶機構と強く単純化された準拠した3Dプリントチップが含まれています。

出版物

• Henselmans P.W.J.(2020). 機械ヘビ-最小限に侵略的な外科のための器械に続く道。 博士論文,TU Delft,ISBN978-94-6402-213-1,177p.
• Henselmans P.,Smit G.,Breedveld P.(2019). 超冗長手術器具の機械的フォローリーダーの動き：概念実証プロトタイプと最初のテスト。 プロク… インスト メカ Eng. パートH:医学における工学のジャーナル,10p.