应用于儿科神经外科的协作式机器人设备的适应性与验证

《Child's Nervous System》：Adaptation and validation of a collaborative robotic equipment applied to pediatric neurosurgery

耐药性癫痫神经外科手术中使用协作机器人系统开发与验证，通过工业机器人改造并模拟测试，结果显示入口点平均误差2.21mm，目标误差4.41mm，符合FDA认证标准，具有出血少、恢复快等优势，但需解决软件硬件成本问题。

　　

摘要

引言

历史上第一例机器人手术发生在1987年，使用了PUMA 200机器人手臂。从那时起，虽然开发出了多种机器人设备，但由于成本高昂，尤其是在公立医疗机构中，这些设备的普及仍然受到限制。

目标

设计并验证一种用于药物难治性癫痫神经外科治疗的协作式机器人设备。

方法

这是一项方法学研究，其中将工业设备进行改造并验证其适用于神经外科手术。在实验室和手术环境中，对复杂的、针对患者的三维模型进行了实际测试和模拟。该验证过程遵循了FDA医疗器械认证手册中规定的标准。

结果

精度测试分析了编程数据与实际执行数据之间的差异，结果显示进入点的平均误差为2.21毫米，目标误差为4.41毫米。

讨论

比较研究表明，与传统手术相比，机器人手术具有诸多优势，如出血风险更低、手术时间更短、恢复更快以及精度更高。然而，商业化方面仍存在挑战，主要与当前使用的机器人所需的软件、硬件和维护成本较高有关。本文描述的设备可能是一个经济可行的选择。

结论

在实验室和手术室成功进行模拟后，对KUKA IIWA SERIES?机器人进行了改造。该设备经过测试，其运动轨迹的误差在可接受的范围内，因此成为提高手术精度的有效补充。未来的步骤包括获得相关政府机构的批准，并在实际手术中进一步应用该设备。