Destreza distal, rigidez variável e triangulação

Um artigo de revisão realizado por cientistas da Universidade Chinesa de Hong Kong resumiu os mecanismos relacionados à destreza distal, rigidez variável (VS) e triangulação no desenvolvimento da cirurgia robótica transoral (TORS).

Este artigo de revisão, publicado na revista Sistemas Cyborg e Biônicosforneceram uma visão geral dos mecanismos de destreza distal, mecanismos de rigidez variável e mecanismos de triangulação, que estão intimamente relacionados aos desafios técnicos específicos do TORS.

“TORS revolucionou completamente o diagnóstico e tratamento de doenças do trato aerodigestivo superior, cujas vantagens incluem: operações cirúrgicas mais eficientes e precisas, recuperação pós-operatória mais rápida, bem como melhores resultados funcionais”, explicou o autor Hongliang Ren, um professor da Universidade Chinesa de Hong Kong. Tecnologias assistidas por robôs estão sendo investigadas para superar as limitações das soluções atuais para cirurgias transorais, que sofrem de portas de inserção restritas, passagens longas e indiretas e estruturas anatômicas estreitas.

“Embora tenham alcançado alguns resultados encorajadores e tenham sido aprovados para comercialização, não conseguem resolver a maioria dos desafios técnicos específicos apresentados pelo TORS”, afirmaram os autores do estudo. Os méritos e deméritos destes projetos são discutidos para fornecer uma referência para o desenvolvimento de novos SRS capazes de superar as limitações dos sistemas existentes e enfrentar os desafios impostos pelo procedimento TORS.

“De acordo com as características da estrutura na movimentação e orientação dos efetores finais, os projetos de destreza distal podem ser classificados em 4 categorias: mecanismo serial, mecanismo contínuo, mecanismo paralelo e mecanismo híbrido. Para garantir adaptabilidade, conformabilidade e segurança adequadas, os robôs cirúrgicos devem têm alta flexibilidade, o que pode ser alcançado variando a rigidez. Os mecanismos VS baseados em seus princípios de funcionamento no TORS incluem mecanismo VS baseado em transição de fase, mecanismo VS baseado em interferência e mecanismo VS baseado em estrutura. As triangulações visam obter espaço de trabalho suficiente e criar tração e contratração adequadas para diversas operações, incluindo visualização, retração, dissecção e sutura, com manipuladores controláveis ​​de forma independente”, disse Gu.

Os autores do estudo discutiram mecanismos relacionados à destreza distal, VS e triangulação no desenvolvimento de SRSs – por exemplo, destreza distal como o principal mecanismo de pesquisa do robô cirúrgico. Entretanto, também discutiram o contexto, a importância e os desafios técnicos da TORS.

Olhando para o futuro, as novas tecnologias robóticas deverão enfrentar os desafios impostos pela TORS e desenvolver robôs cirúrgicos com desempenho melhorado para superar as limitações dos designs atuais e explorar todo o potencial da TORS. Novos mecanismos, particularmente PMs flexíveis que podem adotar a deformação flexível de materiais superelásticos em vez de ligações rígidas e componentes complexos como adotado no mecanismo paralelo tradicional, são promissores para gerar movimentos flexíveis e hábeis com o objetivo de enfrentar os desafios apresentados pelo TORS em termos de tamanho, espaço de trabalho, flexibilidade, destreza, capacidade de carga e segurança.

“Os novos desenvolvimentos do SRS resolverão a contradição entre flexibilidade, precisão de movimento e capacidade de carga. O futuro SRS contém manipuladores com VS que podem possuir conformidade suficiente para garantir a segurança adequada, mantendo um nível de rigidez aceitável para manipulação com precisão adequada no local cirúrgico confinado, que pode ser usado no tratamento de cânceres na orofaringe”, disse Gu.

O artigo de revisão pede que pesquisadores, profissionais médicos e outros especialistas organizem de forma colaborativa a pesquisa sobre mecanismos TORS para fornecer referências para futuros projetos de robôs.

Fornecido pelo Instituto de Tecnologia de Pequim Press Co.