슬롯 스캐너의 보어 내부에서 작동 할 수있는 새로운 로봇 시스템은 현재 로봇이 실시간 슬롯 이미지와 함께 로봇이 전립선 생물 생물을 더 덜 정확하고, 더 적은 비용, 더 적은 비용으로, 더 적은 비용으로, 더 적은 비용으로, 더 적은 비용으로, 더 많은 비용이 든다. 새로운 시스템은 또한 더 큰 정밀도로 전립선 암 치료법을 전달할 가능성이 있습니다.
Developed by a team of robotics engineers at 슬롯 사이트 (WPI) in collaboration with colleagues at Johns Hopkins University, Brigham and Women's Hospital (BWH) and Acoustic MedSystems Inc., the robotic system is being used in the BWH Advanced Multimodality Image-Guided Operating suite (AMIGO).
"Prostate cancer is the last form of cancer still diagnosed with blind needle biopsies, so we are working to change that with image-guided technology," said Clare M. Tempany, MD, professor of radiology at Harvard Medical School, chair of research radiology at Brigham and Women's Hospital, and principal investigator for the research program. "우리 그룹의 궁극적 인 목표는 환자를 치료하기 위해 의사의 능력을 확장하는 기술을 개발하는 것입니다."
슬롯 시스템의 "인간 최초"테스트는 또한 6 년 이상의 연구 및 개발의 정점입니다.Gregory Fischer, WPI의 기계 공학 및 슬롯 공학 부교수 및 WPI의 이사자동화 및 중재 의학 (AIM) 슬롯 연구 연구소. Fischer는 Johns Hopkins University의 컴퓨팅 감지 및 로봇 (LCSR)의 실험실의 Iulian Iordachita 및 동료들과 함께 개척을 개척했습니다. 슬롯 스캐너 내부의 환경에서 작업하기 위해 명시 적으로 설계된 컴팩트 한 고정화 수술 로봇의 개발. 운영실을 위해 설계된 기술.
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현재 미국에서 대부분의 전립선 생검은 초음파 이미징과 함께 수행됩니다. 초음파 스캔은 전립선을 국소화 할 수 있지만, 영상 양식은 잠재적 암의 위치를 결정할 수 없다. 따라서, 생검은 암성 조직으로부터 샘플을 제거하려는 반복적 인 바늘 삽입으로 무작위로 수행된다. 이러한 절차는 감도가 낮으며 오해의 소지가있는 결과를 낳을 수 있습니다. 실제로, 초음파에 의해서만 안내되는 초기 생검 동안 심각한 종양의 약 35 %가 누락 될 수 있습니다. 오류율이 높기 때문에 환자는 증상이 지속되고 종양이 계속 커짐에 따라 반복 생검을 위해 자주 돌아와야합니다.
슬롯, on the other hand, can produce detailed anatomical and tissue-characterization images of the prostate and detect potentially cancerous lesions. For that reason, there is significant interest nationally in developing methods for using real-time imagery from 슬롯 alone or in conjunction with ultrasound to guide the insertion of needles for prostate biopsies. Eventually, if the robotic technology proves effective, it could easily be adapted to deliver therapies directly to the tumors within the prostate, Dr. Tempany noted.
새로운 로봇없이 Brigham 및 Women 's 프로그램의 일환으로 수행 된 생검에서 의사는 플라스틱 그리드를 사용하여 생검 바늘을 배치하는 데 도움이됩니다. 그들은 먼저 다중 유산 슬롯 스캔을 사용하여 바늘을 삽입 해야하는 위치를 보여주는 계획을 생성 한 다음 슬롯 스캐너의 환자와 함께 의사는 그리드의 가장 적절한 가이드 구멍을 통해 바늘을 지시합니다. 바늘의 경로를 확인하고 필요한 경우 조정하기 위해 주기적으로 추가 스캔이 이루어집니다.
바늘 포지셔닝을 그리드가 제공하는 선택으로 제한하기보다는 WPI/JHU의 슬롯 호환 로봇이 스캐너의 보어 내부의 바늘 기이드를 조작하여 의사가 슬롯에 의해 생성 된 실시간 이미지로 표시된 가장 최적의 위치에 바늘을 배치하도록 도와줍니다.
슬롯 스캐너 내부에서 작동 할 수있는 로봇을 개발하기 위해 Fischer와 그의 팀은 몇 가지 중요한 기술적 과제를 극복해야했습니다. 가장 중요한 것은 스캐너에 강력한 자석이 포함되어 있으므로 모든 센서 및 액추에이터를 포함한 로봇은 비철 재료로 만들어야합니다. 전립선 암 시험에 사용 된 로봇은 주로 플라스틱 부품으로 제작되었으며 세라믹 압전 모터를 사용합니다. 또한, 낮은 Noise WPI 개발 사용자 정의 제어 시스템과 잘 차폐 된 배선은 슬롯 이미지와 관련하여 전기 신호의 방출을 방지하는 데 도움이됩니다. 로봇은 또한 슬롯 보어의 비좁은 경계에 맞을 정도로 작아야하며 여전히 환자와 임상의의 손을위한 공간을 남겨 두어야합니다. Fischer는“무엇보다도 로봇 제어를위한 통신 프로토콜 및 소프트웨어 인터페이스를 개발하고 고급 이미징 및 계획 시스템을 가진 사람들을 인터페이스해야했다”고 Fischer는 말했다. "이것은 대규모 시스템 통합 프로젝트에 추가되었습니다."
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또한 시스템에는 절차가 시스템을 사용할 때마다 올바른 순서와 동일한 방식으로 절차를 수행 할 수 있도록 강화 된 워크 플로가 포함되어 있습니다. 시스템에는 케이블이 플러그되지 않거나 다른 예상치 못한 문제가 발생하면 직원에게 경고 할 수있는 강력한 오류 감지가 있습니다. 피셔는 "오류가 슬롯이 안전하게 멈출 수있게되기를 원했다"고 피셔는 말했다. 그러나 우리는 또한 시스템이 절차를 다시 시작하지 않고도 절차를 다시 시작하지 않고도 시스템을 복구하고 계속 할 수 있기를 원했다. 우리는 시스템이 실패 할 수있는 모든 방법과 각각의 경우에 무엇을 할 수 있는지 알아내는 데 많은 시간을 보냈다. ".
로봇 시스템의 테스트는 국립 암 연구소를 통해 국립 보건원 (National Institutes of Health)의 생물 공학 연구 파트너십 상을받은 Brigham and Women 's Hospital의 대규모 슬롯 연구 프로그램의 중요한 구성 요소입니다. 기준선 영상, 진단 생검 및 전립선 암 치료에서.
Fischer 's AIM Lab (AIMLAB.WPI.EDU)의 작업은 바늘 가이드를 배치하는 것 외에도 삽입을 슬롯 적으로 작동시키고 바늘을 관심있는 대상으로 조종하는 데 도움이되는 차세대 슬롯 시스템에서도 진행 중입니다. 피셔는“우리는 1 년 정도 안에 환자들과 그 시스템을 테스트 할 수 있기를 희망한다. "우리는 또한 Brigham and Women 's Hospital 및 기타 파트너와 협력하여 전립선 암 진단뿐만 아니라 근접 치료 또는 절제 요법에 관계없이 치료를 전달하기 위해 시스템의 사용을 테스트하기를 기대하고 있습니다.".
WPI의 모듈 식 슬롯 호환 로봇 시스템은 다른 수술 응용에 쉽게 조정할 수 있습니다. 예를 들어, Fischer는 National Cancer Institute의 3 백만 달러 R01 상을 수여하는 주요 수사관이며, Albany Medical College, Massachusetts University of Massachusetts Medical School의 동료를 포함하는 팀과 Acoustic Medsemes가 실시간 슬롯 이미지에 의해 유도 된 로봇 시스템을 개발하고 있습니다. 집중 초음파.
* "슬롯 유도 전립선 중재를위한 기술 활성화", NIH 프로젝트 번호 R01CA111288-09
브리검 및 여성 병원 소개
Brigham and Women 's Hospital (BWH)은 Harvard Medical School의 793 베드 비영리 교육 계열사이며 Partners Healthcare의 창립 멤버입니다. BWH는 연간 350 만 명 이상의 환자 방문을 보유하고 있으며 매사추세츠에서 가장 큰 출산 센터이며 거의 15,000 명을 고용하고 있습니다. Brigham의 의학적 우수성은 1832 년으로 거슬러 올라가며, 오늘날 슬롯 치료의 풍부한 역사는 환자 관리, 품질 개선 및 환자 안전 이니셔티브 분야의 국가적 리더십, 연구, 혁신, 지역 사회 참여 및 교육 및 교육 및 교육 및 교육 및 교육 및 교육에 대한 헌신과 관련이 있습니다. BRI (Brigham Research Institute)에서 실시 된 조사 및 발견을 통해 BWH는 인간 질병에 대한 기본, 슬롯 및 번역 연구 분야의 국제 리더, 1,000 명 이상의 의사 투자자 및 유명한 생물 의학 과학자 및 거의 6 억 5 천만 달러의 자금 지원을받는 교수진의 국제 리더입니다. 지난 25 년 동안 BWH는 독립 병원들 사이에서 국립 보건원 (NIH)의 연구 기금에서 2 위를 차지했습니다. BWH는 2009 년에 부분적인 얼굴 이식을 수행함으로써 이식의 유산을 구축하고 2011 년에 미국 최초의 전국 전체 얼굴 이식을 포함하여 이식의 유산을 쌓는 것을 포함하여 의학의 경계를 지속적으로 추진합니다. BWH는 또한 간호사 및 의사의 건강 연구 및 여성 건강 이니셔티브를 포함한 주요 획기적인 역학 연구의 본거지입니다.
