操舵可能なドリルロボットによる患者個別の自律的脊椎固定フレームワーク
A Patient-Specific Framework for Autonomous Spinal Fixation via a Steerable Drilling Robot
CTスキャンから計画した軌道に基づき、同心管式操舵ドリルロボットでJ字型の穴あけを自律的に行う脊椎固定の画像誘導ロボットシステムを提案し、患者のCTから作製した椎体ファントムで評価した。
著者: Susheela Sharma, Sarah Go, Zeynep Yakay, Yash Kulkarni, Siddhartha Kapuria, Jordan P. Amadio, Mohsen Khadem, Nassir Navab, Farshid Alambeigi
分類: cs.RO
原文アブストラクト
In this paper, with the goal of enhancing the minimally invasive spinal fixation procedure in osteoporotic patients, we propose a first-of-its-kind image-guided robotic framework for performing an autonomous and patient-specific procedure using a unique concentric tube steerable drilling robot (CT-SDR). Particularly, leveraging a CT-SDR, we introduce the concept of J-shape drilling based on a pre-operative trajectory planned in CT scan of a patient followed by appropriate calibration, registration, and navigation steps to safely execute this trajectory in real-time using our unique robotic setup. To thoroughly evaluate the performance of our framework, we performed several experiments on two different vertebral phantoms designed based on CT scan of real patients.
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