Design and Comparison of Magnetically-Actuated Dexterous Forceps Instruments for Neuroendoscopy
Notice bibliographique
Résumé
Robot-assisted minimally invasive surgical (MIS) techniques offer improved instrument precision and dexterity, reduced patient trauma and risk, and promise to lessen the skill gap among surgeons. These approaches are common in general surgery, urology, and gynecology. However, MIS techniques remain largely absent for surgical applications within narrow, confined workspaces, such as neuroendoscopy. The limitation stems from a lack of small yet dexterous robotic tools. In this work, we present the first instance of a surgical robot with a direct magnetically-driven end effector capable of being deployed through a standard neuroendoscopic working channel (3.2 mm outer diameter) and operate at the neuroventricular scale. We propose a physical model for the gripping performance of three unique end-effector magnetization profiles and mechanical designs. Rates of blocking force per external magnetic flux density magnitude were 0.309 N/T, 0.880 N/T, and 0.351 N/T for the three designs which matched the physical model's prediction within 14.9% error. The rate of gripper closure per external magnetic flux density had a mean percent error of 11.2% compared to the model. The robot's performance was qualitatively evaluated during a pineal region tumor resection on a tumor analogue in a silicone brain phantom. These results suggest that wireless magnetic actuation may be feasible for dexterously manipulating tissue during minimally invasive neurosurgical procedures.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,001 |
| 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 | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 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 source (Gemma direct ou Codex distillé), 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 ».