Strona
główna

Prace studenckie

STN, Zabrze 6-8 maja 2002 Śląska Akademia Medyczna w Katowicach
Koło Studentów przy Katedrze Mechanicznego Wspomagania Krążenia w Zabrzu
Kierownik Katedry: prof. dr hab. Zbigniew Religa
Opiekun Koła: dr Zbigniew Nawrat

ROBOT KARDIOCHIRURGICZNY - STUDIUM FUNKCJI I KONSTRUKCJI POPRZEZ BUDOWĘ MODELU.

Grupa studentów i absolwentów SAM związana z kołem naukowym przy KMWK prof. Z Religi podjęła się próby skonstruowania modelu robota chirurgicznego. Do jego budowy wykorzystano szereg tanich, ogólnodostępnych elementów. Zanim jednak rozpoczęto serię spotkań typu "burza mózgów" na temat szczegółów konstrukcyjnych dokonano - przeglądu obecnie stosowanych robotów - oceniono zakres stosowania robotów kardiochirurgii oraz perspektywy rozwoju - wykonano badania podstawowe dotyczące zakresu sił potrzebnych do cięcia i szycia tkanek serca - dokonano klasyfikacji czynności operacyjnych i analizy zakresu ruchu niezbędnego do wykonania różnych elementów operacji Na podstawie badań na sercu cielęcym w KMWK SAM określono, że obciążenie narzędzi w czasie wykonywania typowych elementów operacji wynosi kilka [N]. W czasie eksperymentu polegającym na szyciu i cięciu serca świńskiego za pomocą typowych narzędzi chirurgicznych oraz narzędzi laparaskopowych (na specjalnym modelu) określono niezbędną liczbę stopni swobody dla wykonania danych czynności. Zarejestrowane za pomocą kamery video ćwiczenie ukazuje próby wykonania tych samych czynności stopniowo eliminując ruchomości określonych stawów. Oceniono wpływ ograniczonej swobody poruszania narzędzi na sprawność, precyzję i szybkość wykonania czynności. Przykładowo: w przypadku szycia potrzebne okazały się ruchy w trzech stawach (ramiennym, łokciowym i nadgarstkowym), przy czym ruch w stawie nadgarstkowym odbywał się w dwóch osiach (razem 4 stopnie swobody). Dodatkowo niezbędny był ruch łapania/puszczania igły przez końcówkę roboczą (+1 stopień swobody). Następnym zadaniem do wykonania była obserwacja relacji: funkcja a konstrukcja typowych sprzętów i narzędzi w celu uzyskania tanich elementów do budowy naszego modelu. Przeprowadzone studia tematu stanowiły podstawę do projektowania własnego modelu robota chirurgicznego. Przeprowadzono próby wykonania podstawowych czynności chirurgicznych i porównano osiągnięte cele z założeniami. Model zostanie przedstawiony w czasie prezentacji. Obecnie w Fundacji Rozwoju Kardiochirurgii w Zabrzu trwają prace nad polskim projektem robota kardiochirurgicznego. Za rok ma być wykonana nim pierwsza operacja na zwierzęciu. W pracach uczestniczy również grupa studentów SAM (m.in. autorzy tej pracy).

Podziękowania: W prowadzonych pracach wsparła nas grupa absolwentów SAM, Pracownia Biocybernetyki FRK oraz studenci UŚ i PŚ piszący prace magisterskie pod opieką Z. Nawrata.