Design of a robot manipulator and an ultrasound probe holder for medical applications
Notice bibliographique
Résumé
Prostate cancer is currently the most frequently diagnosed malignancy among men in North America and the second major cause of death due to cancer after lung cancer. Among the various methods for the treatment of the prostate cancer, the prostate brachytherapy seed implantation has proved to be an effective treatment option. However, the success of the procedure depends heavily on the accuracy of the seed implantations. Several research investigators believe that the disadvantages associated with the current procedure can be eliminated or reduced and the clinical outcome of the procedure can be significantly improved by performing image-guided robot-assisted prostate brachytherapy. The objective of this thesis is to incorporate minimally invasive robotic technology for the direct permanent implantation of brachytherapy seeds into prostate tumors. This thesis describes the design and development of a robotic arm for holding different kinds of surgical tools or micro robots and an ultrasound probe holder for use in robot-assisted prostate brachytherapy procedures. The robot's sophisticated joint architecture provides increased dexterity which enables the robot to perform with improved maneuverability in the limited and constrained workspaces of operating rooms. Moreover, the ultrasound probe holder comprised not only a stabilizer for the probe, but also a tracker to provide the probe's position and orientation. Manipulation protocols are designed to make operating the robot simple and intuitive whereby the robot can be operated by manual compliant force and autonomous remote control modes. Manipulability analysis supported by a 3D visualization technique show that the robot singularities are outside the usable workspace. Performance evaluation tests show that the robot and the holder can operate with high accuracy. It is anticipated that utilizing the robot and the holder in robot-assisted prostate brachytherapy can significantly improve the clinical outcome of the procedure. Keywords. Robot-assisted therapy, gross-positioning, robot manipulator, ultrasound probe holder, stabilizer, tracker, manipulability analysis, compliant force control, 3D visualization, prostate brachytherapy, minimally-invasive surgery.
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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) | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,002 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,005 | 0,002 |
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 ».