Experimental Validation of an Elastically Averaged Binary Manipulator for MRI-Guided Prostate Cancer Interventions
Notice bibliographique
Résumé
Polymer-based binary robots and mechatronics devices can lead to simple, robust, and cost effective solutions for Magnetic Resonnace Image-guided (MRI) medical procedures. A binary manipulator using 12 elastically averaged air muscles has been proposed for MRI-guided biopsies and brachytherapies procedures used for prostate cancer diagnostic and treatment. In this design, radially-distributed air muscles position a needle guide relatively to the MRI table. The system constitutes an active compliant mechanism where the compliance relieves the over-constraint imposed by the redundant parallel architecture. This paper presents experimental results for repeatability, accuracy, and stiffness of a fully functional manipulator prototype. Results show an experimental repeatability of 0.1 mm for point-to-point manipulation on a workspace diameter of 80 mm. Manipulator average accuracy is 4.7 mm when based on the nominal (uncalibrated) model and improves to 2.1 mm when using a calibrated model. The estimated stiffness at the end-effector is ∼0.95 N/mm and is sufficient to withstand the needle insertion forces without major deflection. Needle trajectories during state change appear to be primarily driven by the system’s elastic energy gradient. The study shows the manipulator prototype to meet its design criteria and to have the potential of becoming an effective and low-cost manipulator for MRI-guided prostate cancer treatment.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».