Till innehåll på sidan
Till KTH:s startsida

Industrirobotar sadlar om till kirurger

Forskarna poserar tillsammans med roboten
Theodoros Laspas (KTH), Yuuki Koyama (University of Tokyo), Andreas Archenti (KTH), Juan Quiroz- Omana (University of Tokyo), Monica Katherine Gonzalez (KTH).(Foto: KTH)

Tema Hälsa

Publicerad 2024-04-09

Industrirobotar används ofta för tunga lyft och för att montera komponenter i fabriker. Nu ska KTH-forskare tillsammans med kollegor från University of Tokyo göra det möjligt för industrirobotarna att assistera vid kirurgiska ingrepp på sjukhus.

Robotassisterad kirurgi blir allt vanligare på sjukhus och vårdinrättningar över hela världen. Nyligen släpptes nyheten att läkare i Spanien genomfört världens första lungtransplantation som assisterats av en robot och det är rimligt att anta att robotar kommer att kunna hjälpa till vid allt fler typer av operationer. da Vinci-roboten är idag en av världens mest använda kirurgiska robotar, med över 5 000 system installerade på sjukhus runt om i världen. Men nu kan da Vinci få konkurrens i operationssalen.

– Robotarna som används i industrin är robusta och relativt billiga eftersom de tillverkas i stora volymer och kan anpassas till många områden. Dessutom är de driftsäkra. De robotar vi arbetar med i det här projektet är relativt små och klarar nyttolaster på några kilo, säger Andreas Archenti , professor vid Institutionen för Produktionsutveckling.

Begränsad precision

Men det finns en betydande utmaning: industrirobotarna har begränsad precision. Andreas Archentis forskarteam försöker därför hitta sätt att mäta robotens positioneringsfel och använda kompensationsmetoder för att förbättra dess noggrannhet. Det finns även andra funktioner som saknas för att industriroboten ska släppas in i en operationssal:

– Ur ett användarperspektiv måste vi lösa utmaningen med haptisk teknologi, alltså funktioner som kan skapa en upplevelse av beröring, vilket fungerar som feedback till den opererande kirurgen.

Titthålshålskirurgi (eller laparoskopisk kirurgi) med hjälp av robotar har många fördelar jämfört med traditionell öppen kirurgi. Snitten och blodförlusten blir mindre, patienten känner mindre smärta och återhämtar sig snabbare. Att det blir färre komplikationer minskar patientens tid på sjukhuset. För kirurgen finns också fördelar. Roboten styrs genom att operationsläkaren sitter framför en skärm. Därmed slipper kirurgen obekväma ergonomiska positioner och darrande händer eftersom roboten har mer exakta och kontrollerade rörelser än en mänsklig hand.

Idag är det långt ifrån alla vårdinrättningar som har råd med kirurgiska robotsystem och därtill hörande specialutbildade kirurger. Men genom att använda indutrirobotar skulle tekniken bli möjlig för betydligt fler.

– Om vi får till det här är potentialen stor. Då kan ännu fler patienter få möjlighet att opereras med den här tekniken, avslutar Andreas Archenti.

Text: Anna Gullers

Vill veta mer?

Är du intresserad av att bidra? Kontakt: Monica Katherine Gonzalez (doktorand) mgon@kth.se , Andreas Archenti (professor) archenti@kth.se

Att förbättra noggrannheten

För att förstå mer om noggrannheten hos industrirobotar för kirurgiska applikationer utvecklar forskarna i samarbetet KTH/UTokyo en metod baserad på elastiskt länkade system (ELS) och belastad ballbar (LDBB). Ett mätinstrument utövar en känd kraft (amplitud och riktning) på robotens s.k. tool centre point (TCP) så att robotens deformation och styvhet kan bestämmas i olika robotkonfigurationer. De information kan användas för att jämföra prestanda hos olika robotindivider och kompensera för lastinducerade deformationer.

Visste du att…

En robot vid Johns Hopkins University har utfört komplicerad nyckelhålsoperation utan mänsklig inblandning. Roboten som är av typen STAR ( Smart Tissue Autonomous Robot) presterade enligt forskarna bättre än en kirurg. Operationen utfördes på en död gris som fick två delar av tarmen ihopsydda. Forskarna ser det som en milstolpe i den framtida utvecklingen av helautomatisk kirurgi.

Källa: Illustrerad Vetenskap

Tema Hälsa

Hur kan vi minska ohälsa, förebygga sjukdomar och utveckla vården? Oavsett ålder och var i världen vi bor är måendet en fundamental fråga för mänskligheten. I en serie artiklar ger vi några exempel på forskning, innovationer och nya tankesätt från KTH med hälsa i fokus.

Innehållsansvarig:redaktion@kth.se
Tillhör: Om KTH
Senast ändrad: 2024-04-09