Resumen

Se desarrolla un sensor virtual para la estimación en línea de la desviación de la punta de la aguja durante la inserción de la aguja de braquiterapia intersticial permanente. La braquiterapia intersticial permanente es un procedimiento de tratamiento del cáncer eficaz, mínimamente invasivo y agradable para el paciente. Sin embargo, la desviación de las agujas utilizadas en el procedimiento socava la eficacia del tratamiento y, por lo tanto, debe minimizarse. Cualquier técnica de control de retroalimentación para minimizar la desviación de la aguja requerirá retroalimentación de esta cantidad, que no es fácil de proporcionar. El sensor virtual propuesto para la desviación de la aguja incorpora un sensor de fuerza/par, montado en la base de la aguja que siempre permanece fuera del paciente. Las fuerzas/pares medidos son utilizados por un modelo matemático, desarrollado en base a las propiedades mecánicas de la aguja. La principal contribución de este artículo es la estimación resultante de la desviación de la punta en tiempo real durante la inserción de la aguja. El enfoque propuesto se basa únicamente en las fuerzas y pares medidos, sin necesidad de otros dispositivos de detección invasivos o no invasivos. Anteriormente se han introducido algunos modelos mecánicos sobre la forma en que se componen las fuerzas a lo largo de la aguja durante la inserción; compararemos nuestro modelo con esos enfoques en términos de precisión. Con el fin de realizar experimentos para verificar el modelo de deflexión, se desarrolla y discute un sistema robótico 2DOF personalizado para la inserción de agujas. Este sistema es un prototipo de asistente quirúrgico manual inteligente que incorpora el sensor virtual propuesto en este artículo.

• Materias:Sensores táctiles Sensores inalámbricos Sensor inteligente Nanosensores Sensores de fibra óptica
• Subjects:Tactile sensors Wireless sensors Intelligent sensor Nanosensors Fiber optic sensors
• Palabras claves:sensor virtual, desviación de la aguja, inserción de la aguja, procedimiento de tratamiento del cáncer fácil para el paciente, inserción de la aguja de braquiterapia intersticial permanente, braquiterapia intersticial permanente, técnica de control por retroalimentación, pocos modelos mecánicos, propiedades mecánicas de la aguja, desviación de la punta de la aguja
• Keywords:virtual sensor, needle deflection, needle insertion, patient friendly cancer treatment procedure, permanent interstitial brachytherapy needle insertion, permanent interstitial brachytherapy, feedback control technique, few mechanical models, mechanical needle properties, needle tip deflection